Month: July 2011

จระเข้ปะทะ VS ปลาไหลไฟฟ้า

จระเข้ปะทะ VS ปลาไหลไฟฟ้า

นายเหลือง เห็นแล้วต้องสยองครับ เมื่อจระเข้ ที่เป็นเจ้าแม่น้ำในป่า จะเป็นอย่างไรเมื่อปะทะกับปลาไหลไฟฟ้า

ไข่ต้มยางมะตูม ด้วยไมโครเวฟ

ไข่ต้มยางมะตูม ด้วยไมโครเวฟ

ทำไข่ต้มยางมะตูมด้วยไมโครเวฟ ทำไมจะทำไม่ได้ เคล็กลับดีๆ ที่มำให้ชีวิตมันง่ายขึ้น ลองอ่านดู

โปรแกรมคำนวนเวลาต้มไข่ ให้สมบูรณ์แบบ

โปรแกรมคำนวนเวลาต้มไข่ ให้สมบูรณ์แบบ

ต้มไข่สมบูรณแบบด้วยโปรแกรมคำนวนให้จาก วิชาการ.คอม

สำหรับหลายคน อาหารพื้นๆ เช่น ไข่ต้ม หรือไข่เจียว มักเป็นคำตอบในเวลาที่นึกไม่ออกว่าจะกินอะไร เนื่องจากเป็นอาหารที่มีประโยชน์และทำได้ง่าย ยิ่งไข่ต้มนี่มีขั้นตอนเพียงแค่ ต้มน้ำและใส่ไข่ลงไปเท่านั้นเอง เมนูไข่ต้มจึงมีวิธีการทำที่แสนง่ายไม่ว่าใครก็น่าจะทำได้

การต้มไข่คือการให้ความร้อนแก่ไข่ผ่านทางน้ำ ความร้อนจะทำให้โปรตีนในไข่เสียสภาพ เปลี่ยนจากของเหลวกลายเป็นของแข็ง บางคนอาจมีสูตรต้มไข่ของตัวเองโดยเฉพาะ เป็นต้นว่า ตั้งไฟ ไส่ไข่ แล้วจับเวลา 7 นาที ตักไข่ขึ้นแช่น้ำเย็น บางคนอาจเพิ่มเทคนิคเติมเกลือเล้กน้อยในน้ำต้ม ฯลฯ
แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ “สูตรต้มไข่” อาจไม่ง่ายเหมือนคนอื่น ทำไมน่ะหรือ? ก็เพราะไข่ต้มเป็นอาหารที่นักวิทยาศาสตร์ “ไม่สามารถตรวจติดตาม” ความเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่เกิดขึ้นขณะที่กำลังต้มได้ เมื่อไม่รู้ว่าในแต่ละช่วงเวลาที่ต้ม ไข่เปลี่ยนเแปลงไปอย่างไร จึงไม่สามารถหาวิธีการที่แน่นอนที่จะต้มไข่ให้ได้ผลลัพธ์อย่างที่ต้องการ และให้ได้เหมือนเดิมทุกครั้งได้

ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่านักวิทยาศาสตร์คือผู้ที่พยายามศึกษาธรรมชาติ ศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ และพยายามหากฎเกณฑ์ที่เรียบง่ายและเป็นสากลเพื่ออธิบายและทำนายธรรมชาติ ถึงขนาดที่นักวิทยาศาสตร์หลายท่านมีความมุ่งมั่นใฝ่ฝันที่จะค้นหากฎเพียงกฎเดียวที่อธิบายทุกสิ่งทุกอย่างได้ เพียงแต่ ณ ตอนนี้ยังทำได้เพียงพยายามหากฎเกณฑ์ที่อธิบายเฉพาะในวงการที่ตนสนใจ เช่น ศึกษาสิ่งมีชีวิต ศึกษาสารเคมี เป็นต้น
เรื่องการต้มไข่ แม้จะเป็นวงการที่ไม่มีเรื่องน่าตื่นเต้นหวือหวามากนัก แต่ก็เป็นเรื่องหนึ่งที่มีนักวิทยาศาสตร์สนใจศึกษาอย่างจริงจัง มีผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิชาต่างๆ ทั้งฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา ฯลฯ เข้ามาร่วมกันเพื่อศึกษาหา สูตรหรือสมการในการต้มไข่ที่สมบูรณ์แบบ
“สูตรต้มไข่ที่สมบูรณ์” หมายถึง วิธีการที่จะต้มไข่ให้ได้อย่างที่ต้องการโดยละเอียด ปกติแล้วเราอาจระบุได้ว่าไข่ต้มแบบสุก แบบเป็นยางมะตูม หรือแบบค่อนข้างดิบสำหรับใส่โจ๊ก แต่สูตรต้มไข่ที่สมบูรณ์ต้องทำได้มากกว่านั้น ต้องระบุได้ว่าเอาไข่ขาวสุก 60% ไข่แดงสุก 30% นอกจากนี้จะต้องทำได้
เหมือนกันทุกครั้งๆ ไม่ว่าต้มกับไข่ฟองใด ฟองใหญ่ฟองเล็ก เปลือกหนาหรือบาง ไม่ว่าจะต้มในสภาวะใดอากาศร้อน อากาศหนาว ฯลฯ


ในทางวิทยาศาสตร์การจะตั้งสมการเพื่ออธิบายปรากฏการณ์หรือกระบวนการใดๆ จะต้องพิจารณาอย่างถี่ถ้วนว่ามีปัจจัยใดบ้างเข้ามาเกี่ยวข้อง แบ่งเป็น 2 ส่วนหลักคือ ปัจจัยภายในขององค์ประกอบไข่ และปัจจัยจากสภาพแวดล้อมนอกไข่ ส่วนที่ยากคือปัจจัยจากองค์ประกอบของไข่เพราะไข่เป็นผลิตผลจากสิ่งมีชีวิตจึงมีความแปรปรวนสูง แต่ละฟองมีองค์ประกอบภายในต่างกันจึงมีการตอบสนองต่ออุณภูมิต่างกัน ที่สำคัญที่สุดคือนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถตอกไข่ออกมาวิเคราะห์ก่อนต้มได้
การทดลองจึงใช้วิธีเก็บตัวอย่างไข่จำนวนมาก แล้วหาค่าเฉลี่ย โดยเลือกเฉพาะค่าที่มีนัยยะสำคัญ ปัจจัยที่อยู่ภายนอกไข่ก็เช่นกัน นักวิทยาศาสตร์รวบรวมข้อมูลโดยเริ่มจากสมการการพาความร้อน จากเปลวไฟ (หรือแหล่งความร้อนอื่นๆ) ไปยังน้ำ ทำให้น้ำเดือด ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับจุดเดือดของน้ำ ที่แปรผันตามความดันบรรยากาศที่ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล
ต่อมาน้ำจะพาความร้อนเข้าไปยังไข่ผ่านเปลือกไข่ (ที่มีความหนาบางต่างกัน) โดยทั่วไปไข่แดงจะสุกที่อุณหภูมิประมาณ 60 องศาเซลเซียส ต่ำกว่าไข่ขาว อัตราการถ่ายเทความร้อนจึงมีผลต่อลำดับการสุกด้วย คือ ถ้าให้ความร้อนเร็วไข่ความร้อนจะถึงไข่แดงเร็ว ไข่แดงจะสุกก่อน แต่ถ้าให้ความร้อนช้าๆ ไข่ขาวจะสุกก่อน

และ 

สมการความจุความร้อน และ ความต้านทานความร้อนของเปลือกไข่
คำนวณจากความหนาของเปลือกและรัศมีของไข่

ปัจจัยต่างๆ ถูกรวมเข้่าด้วยกันมีการลองผิดลองถูก ทดสอบความสอดคล้องเรื่อยมา สมการในการต้มไข่ถูกแก้ไขหลายครั้งเพิ่มปัจจัยที่มีผู้เสนอว่าเกี่ยวข้องเข้าไป ตัดบางปัจจัยออก และจัดรูปใหม่ จนปัจจุบันก็ได้สมการที่คิดว่าใกล้เคียงกับสูตรที่สมบูรณ์ที่สุด จากการจัดรูปสมการข้างต้นและใส่ตัวแปรต่างๆ เพื่อไม่ให้การอธิบายซับซ้อนจนเกินไปขอละขั้นตอนการจัดรูปสมการ

สมการดังกล่าวมีหน้าตาแบบนี้

เมื่อจัดรูปใหม่โดยกำหนดขอบเขตอุณภูมิให้เหมาะสมในทางปฏิบัติ จะได้สมการที่ง่ายขึ้นเล็กน้อยดังนี้

สมการที่ใช้คำนวณการต้มไข่
tcooked ระยะเวลาในการต้ม
M คือ มวลของไข่
ρ คือ ความหนาแน่นของไข่,
c คือ ความจุความร้อนของไข่
K คือ การนำความร้อนของไข่
Tegg คือ อุณหภูมิไข่
Tyolk คือ อุณหภูมิไข่แดง
Twater คือ อุณหภูมิน้ำ

แม้จะอยู่ในรูปที่ง่ายแล้วแต่ก็ยังซับช้อนเกินกว่าที่คนธรรมดาจะใช้งานได้อยู่ดี ในทางปฏิบัติคงแทบไม่มีใครวัดค่าความจุความร้อน หรือค่าการนำความร้อนของไข่ได้ โชคยังดีที่มีผู้นำสมการดังกล่าวนี้ไปเขียนเป็นโปรแกรมเพื่อให้ใช้งานง่ายขึ้น

โปรแกรมนี้เราสามารถหาระยะเวลาที่ใช้ในการต้มไข่โดยเลือกขนาดของไข่ ความสุกที่ต้องการ อุณหภูมิของไข่ (เช่น ไข่ที่แช่เย็น 4 องศาเซลเซียส ที่วางไว้ข้่างนอกตู้เย็น มีอุณหภูมิห้อง) และสุดท้ายจุดเดือดของน้ำโดยเลือกจากความสูงจากระดับน้ำทะเลของสถานที่ที่เราต้มไข่

.

.

วิธีใช้โปรแกรม โดยเอาเมาส์ลากตั้งค่า ที่คุณมี เช่น อุณหภูมิไข่ (บางที่เพิ่งเอาออกมาจากตู้เย็น) ระดับที่ตั้งบ้านของคุณเช่น บนภูเขาหรือระดับน้ำทะเล ความสุกของไข่แบบไหน เป็นต้นเมื่อตั้งค่าแล้ว ให้กด  เดินหน้าที่ปุ่ม > โปรแกรมจะบอกเวลา แล้วเริ่มนับถอยหลังให้ทันที่ครับ

โปรแกรมนี้ใช้วิธีการประมาณค่าของตัวแปรหลายๆ ตัวเพื่อให้โปรแกรมไม่ซับซ้อนเกินไป จึงอาจคำนวณได้ไม่ละเอียดมากนัก อาจไม่สามารถคำนวณว่าถ้าต้องการให้ไข่แดงสุกโดยไข่ขาวยังดิบอยู่จะทำอย่างไร ไม่สามารถแจ้งแจ้งวิธีต้มอย่างละเอียดเช่น ต้มด้วยอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส 3 นาทีก่อน แล้วเพิ่มเป็น 80  องศาเซลเซียสอีก 5 นาที แต่อย่างไรก็ตามโปรแกรมนี้ก็ใช้งานได้ง่ายกว่าการใช่สมการที่ (เกือบ) สมบูรณ์แบบจริงไหมครับ

ชมวีดีโอ อธิบายครับ

เครดิต : อ้างอิง
http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/egg/
http://www.mn.uio.no/kjemi/tjenester/kunnskap/egg/
ที่มาของสูตรเต็มๆ  http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/egg/CW061201-1.pdf
http://www.vcharkarn.com/varticle/42677