自热米饭工作原理探究

◆成都市泡桐树小学西区分校 马诗煜

俗话说“人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌”。我们外出时，如果饿了，可以选择食用自热米饭。这类米饭菜品多，而且有营养，方便携带，想吃时只需花上不超过20分钟的时间就能吃上香喷喷的饭。那它的工作原理是怎样的呢？好奇的我买了一盒自热米饭进行探究。

观察自热米饭：

我拆开自热米饭包装盒，看到最上层是装有米饭的饭盒，它下面是菜包，菜包下面是发热包和一袋水。

我剪开水袋，将水倒入规格为200毫升的烧杯里，量得水袋里的水有150毫升，这水无色无味。然后，我用pH试纸测试水的酸碱度：用滴管在烧杯中取几滴水，再滴在pH试纸上，pH试纸慢慢变色，半分钟后在色板上找与它相近的颜色，发现数值是 7，由此得出水的酸碱性为中性。

接着，我撕掉饭盒上的薄膜，观察米饭，发现这米饭半生半熟，饭粒比一般的米要大一些。

加热自热米饭：

我撕开发热包塑料袋，把发热包放入包装盒，再把烧杯里的水倒进去，然后把饭盒放在发热包上，把菜包压平放在包装盒下面，最后盖上包装盒盖。这时，我发现盖子上有一个小孔，像小小的嘴巴，大约半分钟后，我听见包装盒里发出“咕噜咕噜”的声音，蒸汽从小孔里冒出来。

这样持续8分钟后，从小孔里冒出的蒸汽越来越少，“咕噜咕噜”的声音也越来越小。

又过了几分钟，自热米饭加热完成，声音停止，蒸汽不再冒出来。

分析加热包成分：

等到饭盒不烫了，我便打开饭盒，发现饭粒比刚才大，被压在包装盒下的菜包变热了。

发热包比之前大了许多，也变硬了许多。等到发热包冷却后，我剪开发热包，看到里面的东西一大块一大块的。我把它们摊在白纸上，再用剪刀将它们凿成一小块一小块的，发现它们最外层是灰色的，里面是白色的。

我查询资料，了解到发热包里有铁粉、铝粉和生石灰等。铁粉是黑色的，主要成分是铁，它被放入发热包后会消耗包装袋内的水和氧气，起到防腐和干燥的作用。铝粉也叫银粉，是银色的金属颜料，可以用来制作烟花。正常情况下，铝粉是白色的，但极易在空气中氧化变成灰色。发热包里最多的是生石灰，生石灰的主要成分是氧化钙，耐火难溶，与水发生反应会释放大量的热，大量蒸汽冒出来，温度很高。自热米饭之所以能自热，是因为发热包里含有较多的生石灰吧？接下来，我通过实验进行验证。

实验探究：

我将水倒入生石灰，水很快沸腾，同时变成灰色混浊状，冷却后成坚硬的块状。我又将生石灰倒入水中，水马上变混浊，产生的热量没有将水倒入生石灰产生的热量多，少量石灰被溶解。难怪自热米饭的操作步骤是先将发热包放到包装盒里，再倒水，加热包遇水冒白气，并发出“咕噜咕噜”的声音。

生石灰加水发生反应生成氢氧化钙的过程即生石灰的熟化，生石灰熟化时释放出大量的热，体积增大一两倍，它依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化，由于空气中二氧化碳含量低，碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透，也妨碍水分向外蒸发，因而硬化缓慢，硬化后的强度不高。氢氧化钙微溶于水，已硬化的石灰遇水会溶解。

通过这次探究，我获得了很多知识，也感受到了科学的魅力。今后，我要多观察周围事物，多学习多探究。