如何用數理化吃一頓火鍋

火鍋不僅是美食，也是一個基礎的熱力學系統。從涮肉時間到飲品搭配，都蘊含科學。當科學遇上火鍋，我們能體驗不同的味道。

用數學選擇火鍋形狀

吃火鍋時，選擇合適的鍋形很重要。常見的鴛鴦鍋有S形隔板，這不僅美觀、便于盛放食材，還能使受熱更均勻。直隔板在高溫下易損壞，可能導致湯底混合，而S形隔板則避免了這個問題。

火鍋還有另一種鍋形——子母鍋。子母鍋的設計靈感來源于數學中的幾何圖形——圓，一個大圓套著一個小圓，就構成最簡單的子母鍋。兩個面積不同的同心圓正好就是火鍋中的大鍋和小鍋，大鍋中盛放紅湯，小鍋中盛放清湯。這樣一來，從小鍋中夾菜，即使湯汁滴入大鍋，也不容易影響紅湯的味道，解決了吃火鍋時鍋底串味的問題。

子母鍋還充分體現了數學中圓的中心對稱性，圍坐圓桌的每位食客與兩種味道鍋底的距離是相同的，可以任意選擇自己的口味夾取菜品。而如果考慮吃辣和不吃辣的人數，完全可以通過改變兩個同心圓的面積比來設計鍋形。假設吃辣的人與不吃辣的人數量相等，那么大圓和小圓的面積比為2：1。假設吃辣的人與不吃辣的人數量比是2：1（或1：2），那么要作同心圓三等分圓。運用這樣的數學原理，就可以為你的火鍋體驗增添不少科學感。

用物理學涮肉片和肉丸

選好了鍋形，接下來就到了涮煮時刻。但吃火鍋時，我們常常會有這樣的困惑：下入鍋中的肉片和肉丸究竟有沒有熟？饑腸轆轆的等待時光實在是難熬，所以通常我們會從是否變色或是否軟爛來判斷肉類的生熟。但事實上，這只是我們對口感、風味的主觀感受，并不符合真正的食品安全要求。為了解決這個問題，科學家把常常用來涮火鍋的肉類進行分類，根據形狀和薄厚程度，設計出了片狀食物傳熱和球狀食物傳熱的簡化數學模型。

想象一下，我們用筷子把切得薄薄的肉片投入沸騰的鍋，等待美味變熟的饑餓過程變成一個片狀食物的傳熱實驗，一切將變得很有趣。在實驗中，物理學家將肉片看作一塊薄板，將計算它加熱所需的時間問題轉化為沿著厚度方向，從肉片表面向中心傳熱的問題。

物理學家研究魚丸、肉丸等球狀肉類，發現肉丸浮起不能準確判斷生熟。肉丸中心溫度需接近100°C以確保食用安全，2.6厘米直徑肉丸煮2分鐘可上浮，但需8分鐘以上才安全。1.8毫米厚肉片需加熱15秒才能煮熟。

用化學來決定喝什么飲品

在吃火鍋的過程中，你的舌尖感受著熱和辣，迫不及待地想喝點什么。這時，化學家會悄悄遞來一杯冰鎮汽水，并告訴你，酸辣味的調料搭配5攝氏度左右的冰鎮汽水，可以帶給你極致的享受。

為什么冰鎮汽水是最佳的火鍋伴侶呢？其中蘊含著一系列的化學知識。

喝冰鎮汽水時，二氧化碳從飲料中以氣泡形式釋放，遇到熱舌頭會迅速爆開，刺激痛覺感受器，產生類似辣的感覺，帶來吃火鍋時的爽快感。

科學家發現，冰鎮汽水比常溫的更解渴。果糖具有“冷甜屬性”，即溫度低時甜度增加，使冰鎮汽水更適合搭配火鍋。

數學、物理、化學的基礎知識不僅幫你挑選到了合適的鍋形，教會你優雅又從容地涮煮肉片和肉丸，還貼心地幫你搭配好了飲品。這樣一來，你可以愉快地吃一次科技感滿滿、學術味濃濃的美味火鍋啦。

（源自《知識窗》，白丁儒薦稿）

責編（見習）：徐杰