¿Cómo funciona el tiempo de ebullición depende de la cantidad de huevos

Question

Mi sobrino me mostró un ejercicio de su escuela-libro de texto acerca de hervir huevos. Aquí es el ejercicio (traducido del alemán):

1. Para hacer un huevo duro en una olla con agua uno tiene que poner durante 8 minutos en agua hirviendo. ¿Cuánto tiempo si poner 10 huevos en el agua hirviendo en lugar de uno para hacer huevos duros?
2. El uso de un eléctrico hervidor de huevo (algo como esto: https://www.buyegggenie.com/) una de las necesidades de 7 minutos para hacer 3 huevos duros. ¿Cuánto tiempo toma para hacer 6 o 10 huevos duros?

El capítulo en el libro de texto es de unos cálculos sencillos con proportionalities ("Dreisatz" en alemán). Para mi sobrino no fue problema para resolver los ejercicios, si se supone que el tiempo de cocción y el número de huevos son proporcionales. Pero para él y también para mí no está claro por qué y cuando uno puede asumir proportionalty y cómo justificar físicamente.

Mi intuición (que es probablemente equivocado en este caso) dice que en ambos casos no tenemos una proporcionalidad además que el tiempo de cocción es independiente del número de huevos.

Para la segunda parte del problema: no soy dueño de un eléctrico para cocer huevos. Desde el google he encontrado que funciona con vapor de agua (mientras que en el primer caso los huevos en el agua). Y que uno necesita menos agua en la eléctrica, hervidor de huevo a hervir los huevos. No es claro para mí cómo interpretar el segundo problema. Uno podría suponer que uno utiliza siempre la misma cantidad de agua en el eléctrico de cocer huevos o que un ajuste de la cantidad de agua para el número de huevos (que dará lugar a diferentes tiempo de cocción - número de huevos relaciones, tal vez uno proporcional y constante...)

Así que sería genial si alguien pudiera aclarar esta físicamente. I. e. ¿cómo funciona el tiempo de cocción depende del número de huevos y por qué y bajo qué supuestos en cada caso.

¿Cómo afecta la situación cambia si uno pone los huevos no ya en la cocina del agua, pero en agua fría al principio.

Hay métodos para hacer huevos duros tales que el tiempo de cocción es proporcional al número de huevos y hay métodos de tal manera que el tiempo de cocción es de (aproximadamente) independiente del número de huevos? Cómo justificar físicamente?

Answer 1

En el mundo real, que son aproximadamente el derecho y el tiempo de cocción es bastante independiente del número de huevos. Un huevo sólo se preocupa por la temperatura del agua que la rodea y el tiempo que se mantiene cerca del punto de ebullición en todo momento, un huevo no puede "saber" cuántos hermanos tiene. Por lo que su cambio gradual (y su precio) es universal, independiente del número de huevos.

Por otro lado, si esto es algún ejemplo de libro de texto acerca de la proporcionalidad, es uno de los aspirantes a aplicaciones del mundo real de la proporcionalidad y la asunción subyacente es que el tiempo de cocción es proporcional al número de huevos. En el mundo real, esto sólo puede ser cierto si el número de huevos afecta a la temperatura real del agua a su alrededor.

Una justificación de la proporcionalidad es que el huevo olla necesita de la bomba de una cierta cantidad de energía $E$ a un huevo para que se convierta en un huevo duro. Debido a que el huevo olla consume la misma cantidad de energía por unidad de tiempo, las necesidades de $N$ veces más tiempo a la bomba de la energía $NE$ en la $E$ de los huevos. En la práctica, esto puede ser un poco razonable descripción si el huevo se cocina es suficientemente débil y tiene un tiempo difícil de alcanzar o de mantener el punto de ebullición como los huevos que se están enfriando el agua hacia abajo.

La verdad en el mundo real será en algún lugar entre: el tiempo de cocción puede crecer con el número de huevos, pero el crecimiento es mucho más lento que el que existe una proporcionalidad directa.

Cuando estoy cocinando varios congela los almuerzos, se recomienda que los tiempos de cocción para la mitad de una bolsa a menudo son algo así como el 80% de los tiempos de cocción para el conjunto de la bolsa. La idea es que con más de alimentos en la sartén, se tarda un poco más para que el calor penetre desde el pan hasta el interior de los alimentos. La idea con la de los huevos es similar, si el tiempo de cocción se supone que aumenta con el número de huevos.