Стадии кипячения воды
Выделяется три стадии:
- Первоначальное кипение. Кинетирование жидкости характеризуется ростом количества пузырьков на нагретой поверхности, поднимающихся из дискретных точек, температура которых лишь немного выше жидкостной. Неправильная поверхность емкости может создавать дополнительные места зарождения пузырьков, в то время как исключительно гладкая поверхность, такая как пластик, поддается перегреву. В этих условиях нагретая вода может показывать задержку кипения и температура несколько превышает температуру кипения без образования пузырьков.
- Критический тепловой поток. Когда температура поднимается выше критической, на поверхности образуется пар. Поскольку эта паровая пленка гораздо менее способна переносить тепло от поверхности, температура быстро возрастает, жидкость переходит в режим кипения. Точка, в которой это происходит, зависит от характеристик кипящей воды и рассматриваемой поверхности нагрева.
- Переходное состояние. Переходное состояние можно определить как нестабильное кипение, которое происходит на поверхности. Образование пузырьков в нагретой воде представляет собой сложный физический процесс, который часто включает кавитационные и акустические эффекты, такие как шипение широкого спектра, слышимое в чайнике или другой емкости, еще не нагретой до того момента, когда появятся пузырьки.
Если поверхностное нагревание жидкости значительно сильнее, чем внутри нее, тогда тонкий слой пара, который имеет низкую теплопроводность, изолирует поверхность. Это состояние паровой пленки, изолирующей поверхность от жидкости, характеризует кипение пленки.
Нюансы процесса
Кипение воды в чайнике и кастрюле немного различается между собой, но в обоих случаях оно происходит при 100 градусах. Рассмотрим особенности каждого процесса.
В чайнике
В электрическом чайнике процесс пойдёт быстрее, чем при кипячении в кастрюле, он займёт 3-4 минуты, точное время зависит от конкретной модели и ее мощности. Не потребуется даже выключать прибор – он сделает это автоматически.
Обычный чайник несильно отличается от металлической кастрюли похожей конфигурации и размера, поэтому время закипания у них приблизительно одинаково.
Свист, которым чайник оповещает, что вода кипит, связан с прохождением пара через крышку на его носике.
В кастрюле
При таком способе кипячения ждать потребуется дольше – около 10 мин. Лучше всего подойдет металлическая кастрюля, она нагреется быстрее, чем емкости из других материалов.
Не стоит наполнять ее до самого верха, потому что в таком случае при кипении брызги будут выплескиваться на плиту. Момент закипания сопровождается громким бурлением. Почти сразу после этого воду можно выключать.
Если накрыть кастрюлю крышкой, можно ускорить нагрев и закипание воды, потому что снизится количество тепла, уходящего в окружающую среду. Однако желательно оставить щель, через которую будет выходить пар.
Литература
- Кипение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. — М.: Энергия, 1969.
- Кикоин И. К., Кикоин А. К. Молекулярная физика. — М., 1963.
- Радченко И. В. Молекулярная физика. — М., 1965.
- Михеев М. А. Глава 5 // Основы теплопередачи. — 3-е изд. — М.—Л., 1956.
- Петухов Б. С., Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических реакторах. — М.: Энергоатомиздат, 1986.
- Кириллов П. Л., Юрьев Ю. С., Бобков В. П. Справочник по теплогидравлическим расчетам. — М.: Энергоатомиздат, 1990.
- Кипение // : / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Температура кипения некоторых веществ
В таблице 1 представлены экспериментально полученные значения температуры кипения для различных веществ.
| Вещество | $t_{кип}, \degree C$ | Вещество | $t_{кип}, \degree C$ |
| Водород | -253 | Вода | 100 |
| Кислород | -183 | Ртуть | 357 |
| Эфир | 35 | Свинец | 1740 |
| Спирт | 78 | Медь | 2567 |
| Молоко | 100 | Железо | 2750 |
Талица 1. Температура кипения некоторых веществ (при нормальном атмосферном давлении)
{"questions":[{"content":"Какая температура кипения у свинца?<br />`input-1` $\\degree C$.","widgets":{"input-1":{"type":"input","inline":1,"answer":"1740"}}}]}В обычных условиях кислород является газом. Из таблицы мы видим, что его температура кипения равна $-183 \degree C$. При температуре ниже этой кислород будет жидким.
С другой стороны, вещества, которые мы обычно наблюдаем в твердом состоянии, имеют очень высокую температуру кипения. Например железо плавится и превращается в жидкость при температуре $1539 \degree C$. А чтобы заставить жидкое железо кипеть, необходимо довести его температуры в $2750 \degree C$.
Сколько по времени закипает?
Становится понятно, что время кипения сильно зависит от условий, при которых оно происходит.
Чтобы узнать количество времени (секунд) точно до закипания, можно воспользоваться формулой: t= (c1m1t°C1+ c2m2t°C2 +Lm) / N
Величины:
c1, L — табличные величины, теплоемкость и удельная теплота парообразования воды;
- m1 — ее масса;
- t°C — разница между изначальной и нужной для кипения температурой;
- N — мощность нагревательного прибора;
- m2 и c2 — характеристики емкости, в которой проводится кипячение (масса и теплоемкость).
Даже эта формула учитывает не все, ведь также существуют потери тепла, которое уходит в окружающую среду.
Однако такая точность редко бывает нужна в быту, кроме того, необходимые данные для расчётов получить затруднительно. Чаще всего кипение литра воды на плите при достаточно большом огне занимает около 10 минут. Здесь некоторую роль играет материал, из которого сделана посуда. Быстрее всего нагревается металл.
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.
А есть ли польза в кипяченой воде
Разбираясь в том, полезна ли кипяченая вода для питья, стоит отметить, что она мягче, чем водопроводная. Считается, что употребление воды, которая кипятилась один раз, улучшает умственную и физическую активность, выводит из организма токсины, улучшает циркуляцию крови.
Некоторые народные целители рекомендуют употреблять теплую кипяченую воду, особенно натощак. Говоря о том, чем полезна кипяченая вода в таком виде, они выделяют ее способность улучшать обменные процессы и ускорять расщепление жиров. На самом же деле таким действием обладает любая чистая вода, если вы ее подогреете, потому суть не в кипячении.
Полезна или вредна кипяченая вода? Этот процесс действительно делает ее лучше для организма, чем водопроводная или колодезная, в которой находится немало бактерий и агрессивных частиц. Но кипячение не делает воду такой, в каком виде она является полностью полезной и безопасной. Использовать его рекомендуется лишь в том случае, если другого способа очистить воду у вас нет. Тогда оно поможет снизить риск отравлений и прочих негативных последствий. Но кипятить воду рекомендуется не менее 8-10 минут, на что не рассчитаны наши привычные электрические чайники. Употребляя кипяченую воду, помните, что ее нежелательно хранить в емкости, где она кипятилась. Лучше всего перелить ее в стеклянную емкость. В чайнике обязательно нужно удалить накипь перед тем, как включать его.
Еще один важный вопрос заключается в том, вредно ли кипятить воду второй раз. Тут стоит учесть следующие моменты:
- Кипячение лишает воды вкуса. Вода, которую вы кипятите несколько раз, будет совсем невкусной. Возможен ее неприятный металлический привкус.
- Кипячение не убивает примеси и соли. Чем чаще вода кипятится, тем больше кислорода из нее испаряется, и тем выше становится концентрация этих солей. Напиток становится токсичным и, хотя токсичность эта мала, она имеет свойство накапливаться, поэтому негативное влияние будет присутствовать.
- Обычно мы кипятим хлорированную воду. Хлор, как мы уже говорили, нагреваясь, вступает в реакцию с органическими веществами и образует опасные токсины. Чем чаще вода кипятится, тем выше их концентрация. Исходя из этого ответ на вопрос о том, повторное кипячение воды – вредно или нет, может быть положительным.
Таким образом, кипяченая несколько раз вода сохраняет в себе крайне мало той пользы, которая нужна нашему организму от употребления воды. И чем больше ее кипятить, тем более «мертвой» она становится. Выяснив, вредно ли кипятить воду несколько раз, можно сделать вывод, что лучше ограничиваться однократным кипячением.
Что влияет на скорость закипания в нормальных и других условиях?
Изменить время закипания дистиллята можно, повлияв на его состав, увеличив концентрацию солей. При добавлении хлорида натрия происходит расширение молекулярных связей, образование дополнительных взаимодействий между хлором, натрием и Н2О.
| Концентрация соли, % | 10 | 12 | 15 | 18 | 20 | 22 | 25 | 28 | 30 | 32 | 35 |
| Градус кипения, °С | 104 | 106 | 107 | 106 | 107,5 | 109 | 111,5 | 111 | 110 | 112 | 114 |
Важно обратить внимание, что дистиллированная вода в сосуде закипает при уменьшении внешнего давления. Если при проведении эксперимента выкачать воздух из сосуда до определенного значения, практически возможно вынудить ее кипеть даже в условиях комнатной температуры
Много полезной и важной информации о дистиллированной воде найдете в этом разделе
Полезна или вредна?
Мнение о плюсах и минусах употребления дистиллята разделяется. Одни утверждают о пользе, подтверждая это на собственном организме. Другие уверены в обратном, называя её «мёртвой водой».
Фактически дистиллят является чистейшей водой на Земле.
Здесь нет минералов, полезных веществ, но и вредные шлаки и отравляющие компоненты тоже отсутствуют.
Ошибочно может показаться, что её употребление полезно для организма, но это не так.
Отрицательная сторона регулярного употребления дистиллированной воды в том, что организм перестаёт получать нужное количество минералов и веществ, необходимых для нормального функционирования.
Например, недостаток свободных молекул кислорода, снижает скорость процессов химического окисления соединений. В результате нарушается концентрация клеточного сока, приводящая к сбоям в ритмах жизнедеятельности микроклеток.
Из этого складывается самый распространённый миф о вреде дистиллированной воды. По его версии, регулярное употребление:
- «вымывает» из организма полезные вещества,
- способствует разрушению зубов,
- становится причиной сбоя в работе внутренних органов.
На самом деле это происходит из-за недостатка минералов и других жизненно необходимых элементов, пополняемых обычной питьевой водой.
Употреблять дистиллят не рекомендуется по следующим причинам:
- Отсутствие полезных веществ.
- Отсутствие свободных молекул кислорода.
- При регулярном потреблении нарушается клеточный состав.
- Не соответствует нужным показателям водородного баланса.
Важно! Употребление дистиллированной воды разрешается при условии восполнения утраченных компонентов другими продуктами. Фактически выполнить это условие современному человеку (при его ритме жизни) практически невозможно
При похудении
Самой распространённой методикой считается один день в неделю полностью отказываться от пищи, и пить только дистиллят. Объём за сутки находится в диапазоне двух-трёх литров.
Вариантов таких диет много, единственное, что женщина должна сделать обязательно – проконсультироваться с терапевтом.
Чаще всего тот посоветует пройти полное обследование организма и только после этого выдаст заключение: пропишет полноценный, щадящий курс или выставит противопоказания.
Важно! Женщины, самостоятельно «садящиеся» на такие диеты, часто страдают головокружением, подают в голодные обмороки, жалуются на проблемы с зубами. За несколько дней может развиться критическое нарушение водно-электролитного равновесия
Когда категорически запрещено?
Если для взрослого человека литр выпитой дистиллированной воды вреда не принесёт, то отдельным группам граждан употреблять запрещается.
К ним относятся:
Беременные женщины, плод которых получает пищу только за счёт организма матери.
- Несовершеннолетние, чей растущий организм ещё не сформировался и требует обеспечения полноценным составом полезных веществ.
- Спортсмены и лица, ведущие активный образ жизни.
- Страдающие хроническими, инфекционными и другими заболеваниями.
Справка! Запрет для этих людей обоснован отсутствием микроэлементов и полезных веществ в дистиллированной воде.
Температура закипания воды
Существует два основных типа кипения воды: первоначальное, когда образуются небольшие пузырьки пара в отдельных точках, и критический тепловой поток, где кипящая поверхность нагревается выше некоторой критической температуры, и на поверхности образуется пленка пара. Переходное кипение является промежуточной, неустойчивой формой с элементами обоих типов.
Температура кипящей воды обычно считается равной 100° C или 212° F при давлении 1 атмосферы (уровень моря). Однако, это значение не является константой. Многое зависит от атмосферного давления, которое изменяется в зависимости от высоты. Также на точку вскипания влияют такой фактор, как изменение состава воды.
Например, в городе Денвере, штат Колорадо, США, который находится на высоте около одной мили над уровнем моря, вода кипит приблизительно при 95° C или 203° F. Аналогичным образом, увеличение давления, как в скороварке, повышает температуру содержимого выше точки вскипания под открытым небом.
Добавление водорастворимого вещества, такого как соль или сахар также увеличивает градус закипания. При приемлемых концентрациях эффект очень мал и отличие трудно заметить. Однако, добавив достаточное количество соли или сахара, можно заметить повышение температуры кипячения. Из-за изменений в составе и давлении точка кипения почти никогда не составляет точно 100° C.
Каков риск питья дистиллированной воды
Основные риски употребления только дистиллированной воды связаны с недостатком растворенных минералов, таких как магний и кальций.р>
Некоторые из неблагоприятных последствий употребления только дистиллированной или минеральной воды включают в себя:
- плоский вкус, который многие люди находят непривлекательным, что приводит к снижению потребления воды
- снижение метаболической функции организма
- увеличение выхода мочи, которое может привести к дисбалансу электролита
Неспособность заменить минералы, потерянные из-за пота
Замена минералов, потерянных из-за пота, важна для поддержания нормального функционирования организма.
Когда организм теряет воду из-за потоотделения и выделения мочи, он теряет натрий и другие минералы в дополнение к воде. Чтобы тело функционировало должным образом, эти минералы должны быть заменены.
Питьевая дистиллированная вода не заменит минералы, потерянные из-за пота, так как все добавки и минералы были удалены в процессе дистилляции.
Однако, поскольку большинство людей едят и пьют разнообразную еду и напитки в течение дня, большинство людей получают соли и минералы, которые им нужны, из этих других источников.
Этот недостаток минералов и добавок представляет значительный риск, только если дистиллированная вода является единственной жидкостью или пищей, которую употребляет человек.
Голодание только с питьевой водой может быть опасным
Не опасно пить дистиллированную воду как часть сбалансированной диеты, которая должна включать продукты, которые заменяют любые минералы, потерянные из-за пота.
Однако поститься в течение длительного периода времени, а затем пить только дистиллированную воду, может быть опасно, потому что человек не сможет заменить ни один из утраченных минералов.
Продолжительный пост только в воде опасен и по другим причинам, и эти другие проблемы вызывают гораздо большую озабоченность, чем тип воды, которую человек пьет. Прежде чем предпринимать какие-либо экстремальные меры, человек должен проконсультироваться с медицинским работником.
Изменение pH, электролитного и минерального баланса крови и тканей
В крайних случаях, когда человек пьет только дистиллированную воду и не получает правильного питания, может возникнуть состояние, называемое «ацидоз», из-за более кислого pH воды. Это состояние возникает в результате изменения баланса рН крови. Хотя это случается редко, это может произойти при попадании в организм чрезмерного количества только дистиллированной воды.
По данным Всемирной организации здравоохранения, эта и другие связанные со здоровьем проблемы частично связаны с недостатком минеральных веществ и электролитов в дистиллированной воде, что вызывает нездоровые изменения в тонком балансе натрия, калий, жидкость, кальций, магний, цинк, фосфор и другие питательные вещества в организме.
Баланс рН дистиллированной воды составляет 7,0, а баланс рН крови должен оставаться между 7,35 и 7,45. Ацидоз возникает, когда рН крови падает ниже 7,35. Ацидоз и значительные изменения электролитного и минерального баланса в организме могут привести к задержке жидкости, дефициту питательных веществ, усталости, мышечные спазмы, головная боль, нарушение сердечного ритма и еще более тяжелые последствия для здоровья, включая недостаточность органов.
Всемирная организация здравоохранения отметила, что воды, деминерализованные с помощью следующих методов, также связаны с теми же последствиями для здоровья, что и дистиллированная вода (если только они не реминерализованы), включая опресненную, обратный осмос, нанофильтрованный и/или деионизированный.
Исследование в области экологических исследований также обнаружило, что питьевая деминерализованная вода с помощью методов опреснения воды может оказывать канцерогенное действие.
Какие факторы влияют на закипание?
На кипение влияет множество факторов:
- количество воды;
- наличие примесей;
- емкость, в которой она содержится;
- температура окружающей среды;
- высота, где происходит кипячение;
- давление атмосферы;
- мощность источника тепла.
Чем выше изначальная температура воды и воздуха вокруг, тем быстрее начнётся кипение: на нагревание будет затрачено меньше энергии, а значит, меньше времени уйдёт на её получение.
Также часть тепла забирает ёмкость, в которой содержится вода, ведь она должна дойти до нужной температуры ещё раньше, чем ее содержимое. Поэтому посуда с более тонкими стенками, сделанная из легко проводящего тепло материала, например, металла, лучше подходит для кипячения.
От массы, а значит и от объёма вещества, кипение находится в обратной зависимости. Чем больше вес, тем больше энергии требуется на его нагревание, тем дольше будет необходимо ждать.
При прочих равных условиях вода без соли и других примесей закипает несколько быстрее, чем солёная. Однако, если концентрация соли очень низкая, этой разницы может быть практически незаметно.
Давление также влияет на процесс. Чем оно выше, тем дольше будет закипать вода, потому что давление атмосферы как бы удерживает пузырьки газа внутри, а испаряться она начинает тогда, когда давление пара уравнивается с атмосферным.
Соответственно, влияние оказывает также высота, на которой происходит кипячение, ведь с высотой давление уменьшается, как и температура кипения, потому что слой атмосферы сверху становится тоньше.
Эта разница мало заметна, если сравнивать первый этаж жилого дома с пятым, однако становится ощутима, если речь идёт, например, о подъеме в горы.
В вакууме температура кипения всех веществ очень сильно снижается из-за понижения давления, обычно отличие составляет 100-200 градусов. Для воды она стремится к нулю по мере уменьшения количества воздуха, оставшегося в сосуде.
Не менее важны характеристики источника тепла. Чем больше его мощность, то есть количество выделяемой им энергии за единицу времени, тем быстрее идет процесс кипячения. На практике это означает, что на более сильном огне или при большей температуре конфорки на электроплите вода закипит скорее.
Как влияет давление на процесс закипания воды
Давление (и атмосферное, и внутри жидкости) может существенно повлиять на процесс парообразования. Так, температурой кипения воды на высокой горе является 70°С, что значительно осложняет готовку. Чтобы приготовить пищу на высоте, требуется намного больше времени, поскольку, как это не парадоксально, закипевшая жидкость не будет достаточно горячей. Сварить куриное яйцо не получится совсем. Невозможно и приготовление мясных блюд.
Точка кипения воды на морском побережье — 100°С. При подъёме в гору, через каждые пройденные три сотни метров температура кипения будет уменьшаться на 1°С. Вследствие этого, жителям горных районов рекомендуется использовать автоклавы, чтобы жидкость получалась достаточно горячей. Это стоит помнить не только домохозяйкам, но и служащим лабораторий. Ведь все знают, что для стерилизации продуктов и инструментов необходимы более 100°С. Иначе оборудование не будет стерильным, ведь некоторые микробы являются термостойкими, и может принести в дальнейшем множество осложнений.
Уже доказано, что повышение температуры кипения может существенно сократить время, требующееся для приготовления еды, что очень важно в наш прогрессивный век. Чтобы повысить данный показатель, надо применять герметично закрывающуюся ёмкость
Оптимальным выбором будут скороварки, в которых крышка не пропускает пар, увеличивая внутреннее давление. В процессе нагрева образуется пар, но, поскольку он не может попасть наружу, он конденсируется на внутренней стороне крышки. Это приводит к заметному повышению давления внутри сосуда. В автоклавах давление равняется 1-2 атмосферы, из-за этого жидкость в них начинает кипеть при 120-130°C
Чтобы повысить данный показатель, надо применять герметично закрывающуюся ёмкость. Оптимальным выбором будут скороварки, в которых крышка не пропускает пар, увеличивая внутреннее давление. В процессе нагрева образуется пар, но, поскольку он не может попасть наружу, он конденсируется на внутренней стороне крышки. Это приводит к заметному повышению давления внутри сосуда. В автоклавах давление равняется 1-2 атмосферы, из-за этого жидкость в них начинает кипеть при 120-130°C.
Наибольшая возможная температура кипения воды пока учёными не обнаружена. Это обусловлено её способностью расти до поры, пока атмосферное давление не достигнет своего предела. Паровые турбинные установки подогревают воду до 400°С, но при этом она не кипит, а давление сохраняется в пределах нескольких десятков атмосфер. Аналогичные данные были получены при проведении исследований на больших океанических глубинах.
Бытовая техника Чайник
Как происходит процесс кипения воды?
Кипение воды является сложным процессом, который происходит в четыре стадии. Рассмотрим пример кипения воды в открытом стеклянном сосуде.
На первой стадии кипения воды на дне сосуда появляются небольшие пузырьки воздуха, которые также можно заметить и на поверхности воды по бокам.
Эти пузырьки образуются в результате расширения небольших пузырей воздуха, которые находятся в мелких трещинах сосуда.
На второй стадии наблюдается увеличение объема пузырьков: все больше пузырьков воздуха рвется на поверхность. Внутри пузырьков находится насыщенный пар.
Как только повышается температура, возрастает давление насыщенных пузырьков, в результате чего они увеличиваются в размере. Как следствие, повышается действующая на пузыри архимедова сила.
Именно благодаря этой силе пузырьки стремятся к поверхности воды. Если верхний слой воды не успел прогреться до 100 градусов С (а это и есть температура кипения чистой воды без примесей), то пузырьки опускаются вниз в более горячие слои, после чего они снова устремляются назад на поверхность.
На третьей стадии на поверхность воды поднимается огромное количество пузырьков, что вначале вызывает небольшое помутнение воды, которая затем «бледнеет». Данный процесс продолжается недолго и имеет название «кипение белым ключом».
Наконец, на четвертой стадии кипения вода начинает интенсивно бурлить, появляются большие лопающиеся пузыри и брызги (как правило, брызги означают, что вода сильно перекипела).
Из воды начинает образовываться водяной пар, при этом вода издает специфические звуки.
Температура пара кипящей воды в чайнике
Паром называется газообразное состояние воды. Взаимодействуя с окружающим воздухом, он может оказывать на него давление. В процессе образования пара температура его и воды будет оставаться неизменной до тех пор, пока жидкость полностью не испариться. Это обусловлено тем, что вся мощь градусов идёт на парообразование. Подобное обстоятельство позволяет образовываться сухому насыщенному пару.
При какой температуре закипает соленая вода
Солёная вода требует более высоких градусов для закипания, чем обычная жидкость. Это объясняется особенностью её состава. Всё пространство между водными молекулами занимают ионы, что приводит к гидратации. Напомним, данным термином называется присоединение молекул воды к ионам соли. Гидратация усиливает межмолекулярную связь, что отодвигает время закипания.
Нагреваясь, солёная вода непрерывно теряет молекулы. Соответственно, сталкиваться они будут значительно реже. Для инициации парообразования понадобится больший временной период, чем для рядовой жидкости. В общем и целом, можно уверенно утверждать, что солёная вода начинает кипеть при температуре приблизительно на 10°С выше, чем пресная.
Градус закипания дистиллированной воды
Дистиллированная вода – это вода, которую очистили от растворённых в ней минералов, органики и прочих примесей. Обычно её используют в химических лабораториях и в промышленности. Также она применяется в медицинских и исследовательских целях.
Получается такая вода путём дистилляции. Обычную воду помещают в специальный агрегат-дистиллятор. Он выпаривает её и конденсирует пар. В конце у вас будет отдельно дистиллят, и отдельно примеси.
Температура, при которой из дистиллированной воды делается кипяток, равна показателю кипения водопроводной, т.е. всё тем же 100°С. Разница заключается в том, что закипать очищенная от солей жидкость начинает чуть быстрее.
Использование кипячения как метода
Как метод дезинфекции воды, кипячение ее при 100° C (212° F), является самым старым и наиболее эффективным способом, поскольку оно не влияет на вкус, эффективно, несмотря на наличие загрязнений или частиц, присутствующих в нем, и представляет собой одноступенчатый процесс, который устраняет большинство микробов. Рекомендуется только в качестве метода экстренной помощи или для получения питьевой воды в пустыне или в сельской местности, поскольку кипячение не может удалить химические токсины или примеси.
Кипячение также часто используется для удаления излишней соли из определенных продуктов, таких как бекон.
Немного интересных фактов об H2O
Это самый успешный растворитель. Именно поэтому природа и выбрала ее, как основу всей жизни.
Легенда о «живой» или «мертвой» влаги возникла оттого, что существует способность при длительном покое формировать длинные цепочки. Молекулы при этом становятся менее активными и наоборот, после естественного цикла испарения/конденсации/замерзания/таяние, связи рвутся с увеличением подвижности.
Редкие вещества при кристаллизации увеличиваются в объеме, наш источник жизни – одно из немногих соединений, которое в жидком виде плотнее, чем лед.
Мы рассказали в статье, вредно ли пить кипяченую воду, и полезна ли она для регулярного питья. Выводы делайте сами и будьте здоровы!
