據(jù)考證，早年有一個(gè)叫約翰·艾文萊的英國(guó)人曾在1682年4月12日的日記里，提到他吃過(guò)一頓美味，那是丹尼斯·貝平先生用一種特殊的炊具烹調(diào)的，連骨頭都煮酥了。他所說(shuō)的特殊的炊具，大約就是現(xiàn)在人們常用的高壓鍋，由于這種鍋煮沸時(shí)鍋內(nèi)的壓力較高，也被稱為壓力鍋。不過(guò)，那個(gè)時(shí)代的高壓鍋?zhàn)龅貌辉趺窗踩?，時(shí)常發(fā)生爆炸，因而盡管三百年前就有了，但人們實(shí)在犯不著冒著生命危險(xiǎn)去品嘗由它制作的美味，所以也就一直沒(méi)有推廣開(kāi)來(lái)。

想設(shè)計(jì)和制造安全的高壓鍋，首先要研究和了解“沸騰”這一物理現(xiàn)象。人類自從發(fā)明了陶釜(用陶器造的鍋)和銅鼎(用銅造的鍋)之后，沸騰這一現(xiàn)象幾乎天天遇到，人們熟視了幾千年，但是對(duì)這一現(xiàn)象的深入了解，還只是近二百年的事。起先，人們對(duì)溫度和熱量的概念是分不清的，只是模糊地知道“冷了”、“熱了”，但卻沒(méi)有一個(gè)定量的概念，直到1742年才有了攝氏溫度這樣的溫標(biāo)。1760年，英國(guó)化學(xué)家布萊克開(kāi)始注意到水在沸騰時(shí)，盡管繼續(xù)加熱，水的溫度卻保持不變，一直要等到水全部蒸發(fā)干了以后，鍋里的溫度才會(huì)繼續(xù)升高，水在沸騰時(shí)的溫度便稱為水的沸點(diǎn)。不斷外加的熱量使得處于沸點(diǎn)的水變?yōu)橥粶囟鹊恼羝?，這種液體變?yōu)橥粶囟鹊臍怏w的附加的熱量就稱為汽化潛熱。同樣，冰化為水時(shí)也需要吸收熱量。這種對(duì)潛熱的認(rèn)識(shí)才使人們真正區(qū)分了溫度與熱量這兩個(gè)概念。

大約在1740年左右，瑞士氣象學(xué)家德呂克對(duì)沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣。他在一篇文章中專門(mén)論述了水的沸點(diǎn)隨海拔高度的變化而改變的現(xiàn)象。之后，他又同他的兄弟花了五年時(shí)間在日內(nèi)瓦附近的原始山地進(jìn)行了不同海拔高度處水的沸點(diǎn)的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)不同海拔高度的大氣氣壓也不同，因而水的沸點(diǎn)與大氣壓有著密切的關(guān)系。最后的結(jié)論是水的沸點(diǎn)隨著氣壓的升高而增高。經(jīng)過(guò)后人進(jìn)一步的精密測(cè)量，我們有了如下一張大氣壓與水的沸點(diǎn)關(guān)系的表格：

通常在海平面上的大氣壓為101，325pa，這時(shí)水的沸點(diǎn)是100℃；當(dāng)海拔升高時(shí)，大氣壓隨之降低，如在海拔3，000米處，大氣壓只有70，000pa左右，這時(shí)水的沸點(diǎn)大約是90℃，這也就是說(shuō)，在海拔3，000米的高原上鍋里的水溫最高達(dá)到90℃。我國(guó)青藏高原上平均海拔在4，000米以上，因而水的沸點(diǎn)低于90℃，這就是為什么在高原上煮飯不容易煮熟的道理。以前，在沒(méi)有高壓鍋的時(shí)候，你如果到青藏高原上藏民家里去做客，招待你最好的食物是烤牛肉、烤羊肉，而不是蒸、煮的食物。西北地區(qū)的特色食品中，大多是烤炙的，如烤全羊、烤羊肉串等等，大概就是當(dāng)?shù)貧鈮狠^低而不容易煮熟的原因吧。

根據(jù)上面的討論可知，為了把水的沸點(diǎn)提高，就要將水的環(huán)境氣壓提高。人們雖然沒(méi)有辦法將大氣壓力加大，但總可以將鍋密閉起來(lái)，用加大鍋內(nèi)局部壓力的辦法來(lái)提高水的環(huán)境氣壓。前面提到的17世紀(jì)英國(guó)人丹尼斯·貝平發(fā)明的特殊炊具大約就是利用這一原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果只是簡(jiǎn)單地將水密閉起來(lái)加熱，水蒸汽產(chǎn)生后，內(nèi)部氣壓增加，壓力達(dá)到一定的大小后密閉容器就會(huì)爆炸。因而高壓鍋的設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何設(shè)計(jì)一個(gè)閥門(mén)來(lái)控制密閉容器內(nèi)部的壓力，使得壓力達(dá)到一定值時(shí)閥門(mén)能自動(dòng)放汽。這樣，密閉容器內(nèi)部的壓力就能保持一個(gè)固定值，從而容器內(nèi)的沸騰溫度也保持一定值。這就是現(xiàn)在高壓鍋的排汽閥的功能。排汽閥的構(gòu)造其實(shí)很簡(jiǎn)單，實(shí)際上是一個(gè)金屬重塊和一個(gè)適當(dāng)面積的排汽孔。設(shè)金屬塊的重量為w，排汽孔的面積為S，則鍋內(nèi)的氣壓被控制在P=W／S。當(dāng)鍋內(nèi)氣壓小于P時(shí)，排汽閥關(guān)閉，因?yàn)檫@時(shí)候重塊的重量大于氣體對(duì)它的總壓力，重塊將排汽孔堵死；反之，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓大于P時(shí)，氣體對(duì)重塊的總壓力大于重塊的重量，排汽閥便打開(kāi)放汽。于是高壓鍋內(nèi)的氣壓便可以維持為P。我國(guó)現(xiàn)在通用的高壓鍋，P的值設(shè)定為兩個(gè)大氣壓左右，對(duì)應(yīng)鍋內(nèi)的水的沸點(diǎn)大約為120℃。

上面說(shuō)的這種排汽閥的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單，但是它有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是由于排汽孔很小，有時(shí)會(huì)被蒸汽沖上來(lái)的米粒或豆子等食物所堵塞，一旦發(fā)生這種情況，就相當(dāng)于排汽孔的面積S減小了，這時(shí)控制氣壓P便會(huì)增大，高壓鍋就有爆炸的危險(xiǎn)。為了使高壓鍋使用起來(lái)安全可靠，人們又發(fā)明了一種安全閥。它的原理是這樣的：一旦排汽孔被堵塞，鍋內(nèi)的壓力便會(huì)升高，隨之而來(lái)的是鍋內(nèi)溫度的升高。安全閥上安裝了一片在某一固定溫度上就會(huì)熔化的低熔點(diǎn)合金片，一旦溫度達(dá)到了它的熔點(diǎn)，安全閥就會(huì)適時(shí)放汽從而避免發(fā)生爆炸。由于有了排汽控制閥和安全閥這兩項(xiàng)發(fā)明，高壓鍋才真正安全了，所以直到上個(gè)世紀(jì)30年代才開(kāi)始逐漸普及使用，在我國(guó)，高壓鍋的普及只是近30年的事。

高壓鍋不僅在日常生活中得到普及，在醫(yī)療衛(wèi)生中的高壓高溫消毒、輕工業(yè)中的罐頭食品消毒等都是用同一原理制成了“高壓鍋”，只不過(guò)其控制壓力比普通的高壓鍋要高很多而已。發(fā)電廠的大型蒸汽鍋爐，也是一種高壓鍋，當(dāng)然為了提高熱機(jī)的效率，它的控制壓力特別大，大約是240個(gè)大氣壓；蒸汽的溫度也特別高，通常能達(dá)到565℃左右，這是通常金屬材料不發(fā)生熱蠕變的上限。

高壓鍋是一種民用的高壓容器，所以從設(shè)計(jì)、用材以及加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)，國(guó)家都有嚴(yán)格的規(guī)定。只要是經(jīng)過(guò)國(guó)家批準(zhǔn)的合格廠家的產(chǎn)品，使用都是安全的。盡管如此，如果使用不當(dāng)，也會(huì)造成不幸。懂得了高壓鍋的工作原理以后，如何正確使用高壓鍋的問(wèn)題也就簡(jiǎn)單了，一般只要注意以下幾點(diǎn)：

1．安全閥上的低熔點(diǎn)合金片，一定要采用合格的產(chǎn)品，更不能自行用其他金屬片代替；使用過(guò)程中金屬片靠鍋內(nèi)側(cè)要注意不被食物堵塞，以免影響熱傳導(dǎo)。

2．排汽閥上的重塊不能增加重量，也不許用其他物體壓在上面，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)始排汽時(shí)，還可以適當(dāng)將火關(guān)小，這樣既安全又節(jié)省燃料。

3．排汽孔應(yīng)保持通暢，不能隨意將其擴(kuò)大或堵小。

4．鍋蓋上的密封圈，每次用過(guò)之后應(yīng)當(dāng)洗凈，每次使用之前最好用水泡濕；一旦發(fā)現(xiàn)密封圈的材質(zhì)老化，有漏氣現(xiàn)象，必須及時(shí)更換，以免由于密封不嚴(yán)而從密封圈處發(fā)生沸水噴漏傷人的現(xiàn)象。

5．高壓鍋蒸煮食物后，一定要等溫度降低到100℃以下時(shí)才可以移去排汽閥，否則也會(huì)發(fā)生沸水從排汽閥向外噴出的事故，現(xiàn)在最新的高壓鍋都加了一個(gè)壓力自鎖裝置，鍋內(nèi)壓力高于一定值時(shí)鍋蓋被鎖住，這樣又多了一道“保險(xiǎn)”。

好了，如果你擁有的是一只合格的高壓鍋，又能注意安全操作，那么使用高壓鍋的確能帶給你不少好處：省事、省時(shí)、省燃料，還有美味佳肴，用它煮的米飯更香，蒸的饅頭更松軟，燉的排骨更酥更爛。如果你還善于鉆研，稍微花些心思妙用高壓鍋，你一定會(huì)比17世紀(jì)英國(guó)人約翰·艾文萊品嘗到更多更新奇的美味。(文章代碼：102112)

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