爆个米花

爆炸的原理

要解答上述问题，我们首先要理解爆炸产生的机理。爆炸是一种能量快速释放的过程，即积蓄在一个小范围内的能量迅速释放到更为广阔的空间之中。想要产生爆炸，那么首先爆炸的物体应该具有较高的能量密度（单位体积内蕴藏的能量）。

爆炸的能量来源主要有3 种，一种是化学反应，例如烟花的爆炸；另一种是物理现象，例如因高温暴晒导致的轮胎爆炸、因气压阀堵塞导致的高压锅爆炸等。

以轮胎为例，大量气体被压缩在一个体积较小的轮胎中，高温暴晒使气体膨胀。但受轮胎外壁的限制，气体无法自由膨胀，这使得轮胎内部压力逐渐升高，直到轮胎外壁无法承受时，就会“砰”地一声炸裂。

此现象也可从工程热力学的角度来说明。在工程热力学中，我们将物质系统能量的大小表示为焓（hán）值的高低。在轮胎气体温度升高、压力增大时，系统能量升高，焓值变大；在轮胎爆炸时，气体对外做功，焓值减小。

除此以外，还有依靠原子核反应的爆炸。

玉米粒主要由果皮、种皮、胚乳、胚4部分组成，其中胚乳主要由淀粉与水构成（供图/ 史金阳）

爆米花原理示意图（供图/ 史金阳）

玉米粒的“变身”过程

爆米花的制作过程是物理爆炸。首先，外层有一个限制体积变化的压力“容器”，即玉米的果皮和种皮；其次，内部压力可以不断升高；最后，也是最重要的是，其内部压力变化可以超出“容器”的承受限度。

爆米花的制作过程与轮胎爆炸十分相似。我们将玉米粒放在锅里加热，在这个过程中，玉米粒胚乳中的淀粉与水的混合物不断积蓄能量（焓值升高）。随着温度升高，混合物会逐渐膨胀。但是，由于玉米粒果皮与种皮的限制，混合物无法肆意膨胀，这就导致其内部压力不断升高，直到压力增大到玉米粒果皮与种皮无法承受为止。此时，滚烫的淀粉与水蒸气瞬间突破玉米粒果皮与种皮的限制，向外部喷射出来（焓值降低）。随着体积膨胀，以及与外部冷空气作用，滚烫的混合物瞬间冷却并定型，形成爆米花。这其中还包含另外一个反应——膨化，即淀粉在加压、加热后，突然卸除外力和热源，使其迅速膨胀的过程。

自己动手制作爆米花

（1）準备100克干玉米粒（含水量不宜太高，13%～14% 之间为宜），50克食用油（不同种类的油会影响最终制作出的爆米花的口味），50 克白砂糖（根据个人喜好可以增减），30 克左右的黄油（没有也无妨）。

（2）小火将黄油融化，关火。静置几分钟，待温度降低后，将食用油、玉米粒、白糖倒入锅中，并将它们进行充分搅拌，使得每一粒玉米均匀地包裹上食用油与白糖。

（3）开大火加温，并不断搅拌。等有玉米开始爆开时，盖上锅盖，改为小火，并晃动锅体，使玉米粒受热均匀。注意，要及时盖上锅盖，以免被飞起的爆米花烫伤。

（4）等待锅中“噼里啪啦”的声音变少，关火稍等片刻，你就收获了满满一锅的爆米花。

（5）拿出其中几颗进行观察，能看到破碎的玉米果皮与种皮。

注意：要在家长的陪护下进行！

美味的爆米花里竟藏着这么多科学知识！可见，只要时刻保持好奇心，多读书、多思考、多问几个为什么，生活中再微小的事物都能成为我们的“良师”！

（责任编辑 /张丽静 美术编辑 /周游）