Можно ли ускорить процесс?
Существуют следующие действенные варианты:
Кипячение воды в электрочайнике. Данный прибор вскипятит ее в 2-3 раза быстрее, чем в любой другой посуде.
- Накрывание тары крышкой. Она уменьшит потерю тепла.
- Выбор посуды с широким дном. Вода равномерно распределится по всей поверхности емкости. Площадь ее нагрева станет значительно больше, что приведет к началу ее бурления.
- Помещение кастрюли на конфорку с самым большим диаметром. За счет этого увеличится площадь прогревания тары.
- Добавление в воду растительного масла. Даже его небольшое количество ускоряет вскипание. Масло формирует пленку на водной поверхности. Она предотвращает испарение. Вместе с этим становится меньше отток тепла.
Особенность. Соль не ускоряет закипание воды. Ее кристаллы лишь создают иллюзию вскипания. Это связано с попаданием соли на неровные и дефектные участки тары, из-за чего начинают формироваться пузырьки. Сама соль только увеличивает температуру вскипания.
От чего зависит время закипания?
Скорость вскипания напрямую зависит от следующих факторов:
вид посуды, в которую она налита;
- место, на котором она кипятится;
- диаметр источника нагревания;
- температура нагревания;
- количество (чем еще больше, тем больше времени потребуется для ее закипания);
- изолированность емкости (в таре, накрытой крышкой, процесс ускоряется);
- размер посуды (чем больше ее диаметр, тем меньше потребуется времени для кипячения);
- изначальная температура самой водной среды (уже подогретая или теплая закипит быстрее, чем холодная);
- добавление в воду веществ, уменьшающих потерю ею тепла (растительное масло).
На скорость вскипания влияет также давление. Если оно пониженное, то процесс кипения начинается при достижении водой температуры меньше 1000С. При повышении давления время закипания увеличиваетсяСправка. . Водная среда не начнет кипеть при температуре 1000С. Для этого потребуется более высокая температура.
Как долго кипятится в чайнике и кастрюле?
В двух указанных видах емкостей вода закипает через разное время. В чайнике она вскипает гораздо быстрее. Особенно это касается электрического чайника.
Для закипания в нем литра воды достаточно 3-х минут. Чайник на газовой плите закипает через 7-10 минут. Больше всего времени требуется для начала бурления воды в чайнике, греющемся на электроплите. На это уходит порядка 10-15 минут.
На вскипание воды в кастрюле уходит разное количество времени. Играет роль тип используемой плиты.
Чтобы началось кипение в кастрюле, греющейся на газовой плите, в среднем нужно подождать 6-7 минут.
На электроплите кипение начинается в кастрюле через 8-10 минут. На современных индукционных электроплитах вода в кастрюле закипает очень быстро. Чтобы вскипятить литр достаточно 3-4 минут.
Важно. Чем больше налито в чайник или кастрюлю, тем больше времени уходит на закипание
Вредно ли смешивать и пить кипяченую воду с сырой?
Не раз слышу о «вреде» такого смешивания. Приводят причины, начиная от структурированной воды, до накопления ядовитой тяжёлой воды.
Структурированная вода. Эта идея появилась не у физиков, не у химиков и не биологов, а у гомеопатов. Да, у тех, кто разводит печень барбарийской утки в таких количествах, когда не остается ни одной молекулы «действующего» вещества. Но это отдельная тема.
Что такое вода? Это молекулы, между которыми образуются временные водородные связи, из-за чего вода может быть жидкой и даже твёрдой. Молекулы постоянно образуют скопления (агрегаты), время жизни которых невероятно мало из-за теплового движения. При достижении температуры 100 °С (нормальное давление), тепловое движение настолько сильное, что водородные связи рушатся и молекулы разлетаются в стороны — вода кипит. При 0 °С водородные связи настолько сильны, что сдерживают молекулы — вода переходит в твёрдое состояние. Так вот, исследования говорят, что время жизни водородных измеряется пикосекундами (10^-12 секунд).
Тяжёлая вода — оксид дейтерия (изотопа водорода). Дело в том, что в природе всегда содержится очень малое количество тяжёлого водорода, но правда по большей части, в виде полутяжёлой воды (атом кислорода, атом протия, атом дейтерия). Количество в природе около 0,015% (в людях тоже). Миф появился видимо у людей, знакомых немного с химией, базируется на небольшой разнице в температурах кипения тяжёлой и обычной воды. Однако, чтобы упариванием получить хоть чуть-чуть тяжёлой (полутяжёлой) воды — вам придётся упарить столько воды, сколько нет на Земле. Проще из водопроводной воды намыть золото
К тому же, тяжёлая вода не настолько токсична. Можно спокойно выпить пару стаканов, почти весь дейтерий выйдет через несколько дней. Чтобы получить существенный вред здоровью, надо пить тяжёлую воду вместо обычной в течении продолжительного времени, чтобы заменить в организме хотя бы 25-50% атомов протия (обычного водорода).
Что касается тяжёлых металлов и прочих весьма вредных веществ, то существуют нормы водопроводный воды. Чтобы превысить норму, вам придётся делать следующее — кипятить воду, пока не останется 5-10% объема, профильтровать через бумажный фильтр, чтобы избавиться от накипи, долить чистой воды и снова упаривать до 5-10%. Повторять это придётся много раз. Очень много раз. Не пить её в процессе, чтобы не потерять ценные примеси. Вы всегда так пьёте чай?
А так, да, если просто выпить сырую воду с кипячёной, будет примерно также, как выпить сырую воду.
Как будет меняться температура кипения воды: 4 фактора
Температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения.
Стоит отметить, что она всегда остается неизменной. Поэтому, если увеличить огонь под кипящей кастрюлей с водой, выкипать будет быстрее, но температура при этом не увеличится, так как средняя кинетическая энергия молекул остаётся неизменной.
Рассмотрим 4 фактора, которые влияют на изменение t°:
- Пониженное атмосферное давление (наблюдается в горной местности) – t° уменьшается.
- Повышенное атмосферное давление (наблюдается в шахте) – t° наоборот увеличивается.
- Применения герметической крышки, вакуума. За счёт герметической крышки или посуды пар не выходит градус кипения увеличивается. При использовании вакуума температура зависит от давления, которое создано внутри его.
- Свойства воды. Соленая вода начинает кипеть при более высокой температуре, чем пресная.
Рассмотрим более подробно каждый из факторов.
Влияние атмосферного давления
Согласно исследованиям и уравнению Клапейрона — Клаузиуса, градус кипения напрямую зависит от атмосферного давления. С его ростом температура кипения увеличивается, а с уменьшением, наоборот, становится все ниже и ниже.
Атмосферное давление — это давление атмосферы, действующее на все находящиеся на ней предметы и земную поверхность. Оно может меняться в зависимости от места и времени и измеряется барометром.
Таблица № 1. «Температура кипения воды от давления».
| Р, кПа | t, °C | Р, кПа | t, °C | Р, кПа | t, °C |
| 5,0 | 32,88 | 91,5 | 97,17 | 101,325 | 100,00 |
| 10,0 | 45,82 | 92,0 | 97,32 | 101,5 | 100,05 |
| 15,0 | 53,98 | 92,5 | 97,47 | 102,0 | 100,19 |
| 20,0 | 60,07 | 93,0 | 97,62 | 102,5 | 100,32 |
| 25,0 | 64,98 | 93,5 | 97,76 | 103,0 | 100,46 |
| 30,0 | 69,11 | 94,0 | 97,91 | 103,5 | 100,60 |
| 35,0 | 72,70 | 94,5 | 98,06 | 104,0 | 100,73 |
| 40,0 | 75,88 | 95,0 | 98,21 | 104,5 | 100,87 |
| 45,0 | 78,74 | 95,5 | 98,35 | 105,0 | 101,00 |
| 50,0 | 81,34 | 96,0 | 98,50 | 105,5 | 101,14 |
| 55,0 | 83,73 | 96,5 | 98,64 | 106,0 | 101,27 |
| 60,0 | 85,95 | 97,0 | 98,78 | 106,5 | 101,40 |
| 65,0 | 88,02 | 97,5 | 98,93 | 107,0 | 101,54 |
| 70,0 | 89,96 | 98,0 | 99,07 | 107,5 | 101,67 |
| 75,0 | 91,78 | 98,5 | 99,21 | 108,0 | 101,80 |
| 80,0 | 93,51 | 99,0 | 99,35 | 108,5 | 101,93 |
| 85,0 | 95, 15 | 99,5 | 99,49 | 109,0 | 102,06 |
| 90,0 | 96,71 | 100,0 | 99,63 | 109,5 | 102,19 |
| 90,5 | 96,87 | 100,5 | 99,77 | 110,0 | 102,32 |
| 91,0 | 97, 02 | 101,0 | 99,91 | 115,0 | 103,59 |
Единицы измерения давления в таблице: кПа.
Нормальное атмосферное давление составляет 765 мм. РТ. Ст. = 101,325 Р, кПа
Температура кипения в горах
При подъеме над поверхностью Земли (в горах), температура кипения воды падает, так как снижается атмосферное давление (на каждые 10, 5 м на 1 мм РТ. С). Пузырькам легче всплывать – процесс происходит быстрее.
Поэтому высоко в горах альпинисты не могут приготовить нормальную пищу, а используют законсервированные продукты.
Для варки мяса, как и других продуктов, нужны привычные 100 градусов. В обратном случае все компоненты бульона просто останутся сырыми.
Таблица № 2. «Как будет меняться t° кипения с высотой».
| Высота над уровнем моря | t° кипения |
| 100,0 | |
| 500 | 98,3 |
| 1000 | 96,7 |
| 1500 | 95,0 |
| 2000 | 93, 3 |
| 2500 | 91,7 |
| 3000 | 90,0 |
| 3500 | 88,3 |
| 4000 | 86,7 |
| 4500 | 85,0 |
| 5000 | 83,3 |
| 6000 | 80,0 |
Температура кипения воды в шахте
Если спуститься в шахту, то давление будет увеличиваться.
Температура кипения воды в шахте зависит от глубины (при спуске на 300 м вода закипит при t 101°C, при глубине 600 метров -102 °C
Применение герметической крышки
Герметичные крышки не позволяет образовавшемуся пару ускользнуть. В среднем температура закипания воды увеличивается от 5-20 градусов.
В хозяйстве для приготовления блюд часто используют кастрюли, сковородки с герметичной крышкой. Таким образом, уменьшается время приготовления пищи за счет высокой температуры, а блюда получаются более вкусными. В горных районах с низким давлением это необходимая вещь для приготовления пищи. Так же используют мультиварки и сотейники.
Кипячение воды в вакууме
Вакуум — это среда с газом, с пониженным давлением.
Виды вакуумов:
- низкий;
- средний;
- высокий;
- сверхвысокий;
- экстремальный;
- космическое пространство;
- абсолютный.
Температура кипения воды в вакууме зависит от того, какое давление в нём.
Кипение солёной воды
Солёная вода закипает при более высокой температуре за счет своих свойств.
Соль увеличивает плотность воды, соответственно на процесс требуется больше времени.
t° повышается примерно на 1 градус при добавлении 40 грамм соли на литр воды.
Температура кипения воды в чайнике
Чистая пресная вода закипает в чайнике при t° 100 градусов °C при условиях нормального атм. давления 760 мм ртутного столба.
Как меняется время в зависимости от места приготовления?
От места приготовления зависит то, насколько быстро жидкость начнет кипеть. Отмечается разное время начала кипения в таре, помещенной в микроволновку, и воды, готовящейся на огне. Также разное время начала бурления отмечается при кипячении на газовой и электрической плите.
В микроволновке
Но стоит достать чашку с водой и опустить в нее любой предмет, как она начнет бурно кипеть.
Чтобы довести воду до такого состояния, достаточно подержать стакан с ней во включенной на полную мощность микроволновке в течение 2-х минут.
На газовой и электрической плите
В емкости, поставленной на газ, кипение начинается быстрее, чем в таре, помещенной на электроплиту.
При приготовлении на газу емкость напрямую контактирует с огнем.
При этом площадь его соприкосновения с кастрюлей или чайником большая, если огонь на газовой плите включен на максимум.
Вода закипит в течение 6 минут. Пол-литра вскипает уже через 3 мин 15 секунд.
При готовке на электроплите время увеличивается. Это обусловлено тем, что сама емкость не контактирует с открытым огнем. Ее нагревает нагревательный элемент, через который проходит электроток.
Все это увеличивает процесс нагревания. Пол-литра закипит на электроплите только через 5 минут. На кипячение литра уходит уже 8-10 минут.
На огне
Время закипания воды на открытом огне самое длительное. Играют роль условия. Если на улице ветрено, то емкость будет прогреваться дольше. На кипячение может уйти больше времени.
Играет роль тара, в которой кипятится вода. Если у нее толстые стенки, то на открытом огне в ней будет закипать значительно дольше. Чем тоньше стенки у емкости, тем быстрее начнется процесс кипения. В среднем на огне кипение начинается через 10-15 минут.
Механизм кипения
Разобраться, сколько нужно градусов, чтобы вода закипела, поможет изучение механизма этого физического явления. Кипение представляет собой процесс преобразования жидкости в пар и проходит в несколько этапов:
- При нагревании жидкости из микротрещин в стенках сосуда выходят пузырьки с воздухом и водяным паром.
- Пузыри немного расширяются, но жидкость в сосуде настолько холодна, что это приводит к конденсации пара в пузырях.
- Пузырьки начинают лопаться до тех пор, пока вся толща жидкости не станет достаточно горячей.
- Через некоторое время происходит уравнивание давления воды и пара в пузырях. На этом этапе отдельные пузырьки могут подниматься на поверхность и выпускать пар.
- Пузырьки начинают интенсивно подниматься, начинается бурление с характерным звуком. Начиная с этого этапа, температура в сосуде не меняется.
- Процесс кипения будет продолжаться до тех пор, пока вся жидкость не перейдет в газообразное состояние.
Температура пара
Температура пара при кипении воды такая же, как и самой воды. Это значение не будет меняться до тех пор, пока не испарится вся жидкость в сосуде. В процессе кипения образуется влажный пар. Он насыщен жидкими частицами, равномерно распределенными по всему объему газа. Далее высокодисперсные частицы жидкости конденсируются, а насыщенный пар превращается в сухой.
Также существует перегретый пар, который намного горячее, чем кипяток. Но его можно получить только с помощью специальной аппаратуры.
Плюсы и минусы кипяченой воды
Кипячение воды снижает ее жесткость и убивает болезнетворные бактерии. После этого процесса хлор частично испаряется, а оставшаяся часть оседает на стенках чайника совместно с тяжелыми металлами.
Состав жидкости после кипячения меняется, вкус становится более мягким, по сравнению с той, что из-под крана. Не везде качество водопроводной жидкости соответствует предписываемым нормам, поэтому без процедуры кипячения зачастую бывает не обойтись.
Но при термической обработке вода теряет полезные вещества. Не рекомендуется подвергать ее многократному температурному воздействию, так как кислорода в составе станет еще меньше, а накипь со стенок посуды поднимется и будет оседать уже в организме.
Получить приятный вкус после кипячения можно, предварительно отстояв сырую воду, в течение 60 минут: за это время вредные элементы осядут на дно, а хлор частично испарится. Затем можно подвергать жидкость тепловой обработке, но процесс кипячения не должен превышать 10 минут.
Теплое питье и еда благотворно влияют на организм, а для приготовления разнообразных блюд без кипятка просто не обойтись.
Последствия смешивания
Выдвигают следующие научные (и околонаучные) гипотезы вреда смеси:
Первая касается структуры воды на молекулярном уровне. Сторонники идеи о «памяти» воды утверждают, что она способна «запоминать» происходящие с ней ситуации. Следовательно, кипячение негативно воздействует на составляющую «памяти». Приверженцы такой гипотезы уверены в несовместимости кипяченой и сырой воды из-за неоднородности молекулярной структуры смеси.
-
- Следующая идея касается солей в составе воды. Более сведущие люди предположили, что смешение сырой и кипяченой воды создает высокий уровень концентрации солей в смеси. Хотя научно подтверждено: концентрация увеличивается совсем немного, и на организм влияния не оказывает.
- Согласно последнему предположению, горячая или теплая кипяченая вода способствует размножению бактерий. А если в составе имеется еще и сахар, такая среда крайне благоприятна для микроорганизмов. На самом деле размножиться в секунду простейшие не могут, несмотря на плодовитость. Напитку потребуется немалое время, чтобы стать вредным для человека.
Как показывает практика, предложенные гипотезы не правдивы или правдивы только наполовину.
Плюсы и минусы сырой воды
Сырой водой считают ту, которая не подвергалась температурному воздействию. Ее можно разделить на бутилированную и водопроводную. Она отличается по составу из-за различий в местах добычи и условий доставки.
Такая жидкость проходит несколько степеней очистки и фильтрации, прежде чем попасть в кран и ее можно было бы употреблять. Водопроводная вода имеет повышенную концентрацию железа и тяжелых металлов.
Для избавления жидкости от бактерий и инфекций ее обрабатывают хлором, концентрация которого может увеличиваться из-за прохождения по трубам.
Бутилированная вода чаще всего добывается из подземных источников и проходит не только искусственную очистку, но и естественную фильтрацию. По этим причинам такая жидкость считается более чистой и полезной. Ее употреблять можно, но только не в большом количестве. Однако некоторые люди все же предпочитают кипячение не только для приготовления пищи, но и для питья.
