При какой температуре кипит вода: При какой температуре закипает вода

При какой температуре кипит вода?

Температура кипения воды

 Процесс закипания воды достаточно интересный и в то же время очень сложный процесс. Кипение — это процесс, при котором вещество ( в данном случае вода) переходит из жидкого состояния в газообразное. Чтобы вода закипела, нужна подходящая температура, иначе процесс не запустится. В обычных условиях температура закипания воды равняется 100 градусам по Цельсию. Именно при такой температуре вода примется превращаться в газ. 

Как закипает вода

 Как только вода достигнет отметки в 100 градусов, жидкость начнет превращаться в пар. Чтобы легче было представить весь процесс преобразования, наберите в небольшую металлическую кастрюлю воды и поставьте на огонь. Вот что будет происходить:

• вода в кастрюле начнет нагреваться;
• при достижении температуры воды в 100 градусов, на самом дне кастрюли начнут образовываться пузырьки с паром;
• дойдя на поверхности, эти пузырьки лопаются, выпуская пар на свободу;
• количество воды в кастрюле будет постепенно уменьшаться.

Таким образом, через какое-то определенное время, вода в кастрюле полностью исчезнет, превратившись в пар. Кстати, не стоит путать кипение и испарение, эти процессы различаются между собой. Испарение может происходить при любой температуре, в то время как кипение лишь при определенной. Также процесс кипения происходит по всей жидкости, а при испарение вода превращаться в пар, начиная с поверхности воды. При испарении жидкость постепенно будет охлаждаться.

Какие еще условия влияют на процесс кипения

  На самом деле кипение может происходить и при более низких или высоких температурах, чем 100 градусов. По мимо температуры, не менее важное место занимает давление. Так к примеру если мы начнем подниматься в горы, давление будет уменьшаться, следовательно и температура кипения будет уменьшаться. Если же мы будем спускаться в глубокую шахту, давление будет расти, следовательно температура кипения тоже будет расти. По мимо давления так же важно, чтобы вода постоянно подогревалась, иначе температура упадет и процесс остановится.

ПРИ КАКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ КИПИТ ВОДА?

ИЗМЕРЕНИЯ и МЕРЫ

Ак известно, степень нагретости вещества характери-* зуется особой величиной — температурой.

С изменением температуры меняются многие свойства тел. При определённых температурах вещества переходят из твёрдого состояния в жидкое, из жидкого в газообраз­ное и т. д. При повышении температуры большинство тел расширяется. Если наглухо закупорить какой-нибудь со­суд и начать его нагревать, то воздух, стремясь расши­риться и не находя выхода, будет всё сильнее давить на стенки сосуда.

Таким образом, по изменению свойств тела можно су­дить о его температуре.

Но прежде нужно условиться, от какой точки и каким образом вести отсчёт температур. Ещё в XVI веке было за­мечено, что вода замерзает и кипит при совершенно опре­делённых температурах. Но как обозначить эти тем­пературы — вопрос весьма условный. Не удивительно, что долгое время разные учёные обозначали их по — разному.

Шведский учёный Андерс Цельсий (1701—1744 гг.) температуру кипения воды пометил нулём, а температуру замерзания — числом 100. Лишь впоследствии эти обозна­чения поменяли местами. Немецкий физик Габриель Да — ниель Фаренгейт (1686—1736 гг.) предложил считать, что вода кипит при температуре 212 градусов, а замерзает при тридцати двух. Нулём же он обозначил точку плавления смеси поваренной соли, нашатыря и льда. Наконец, Исаак Ньютон предложил такую температурную шкалу, в кото­рой точка кипения воды оказалась между 33 и 34 граду­сами. Существовали и другие шкалы.

В шкале Цельсия промежуток между температурами замерзания и кипения воды разделён на 100 частей — гра­дусов, в шкале Фаренгейта — на 180 градусов, а в шкале французского учёного Рене Антуана Реомюра (1683— 1757 гг.) — на 80. Во избежание путаницы после числа, означающего температуру, и знака ° (градус) стали ста­вить букву, показывающую, о какой шкале идёт речь. Буква Ц означает Цельсия, Ф — Фаренгейта и Р — Рео­мюра.

Наибольшее распространение получила шкала Цель­сия. Температуры, более низкие, чем точка замерзания воды, обозначаются в ней отрицательными числами (на­пример,— 1°Ц,— 30°Ц и т. д.).

Существование нескольких температурных шкал ме­шало развитию науки и техники. Необходимо было узако­нить какую-либо одну шкалу.

В 1889 году на Международной конференции по ме­рам и весам была утверждена так называемая стогра­дусная термометрическая шкала. В её основу положена наиболее распространённая шкала Цельсия. Две основ­ные точки стоградусной шкалы (0° и +Ю0°) сов­падают с соответствующими точками шкалы Цельсия, но промежуточные точки несколько разнятся. В 1927, 1933 и 1948 годах стоградусная шкала уточнялась и исправлялась.

Градусы международной температурной шкалы обо­значаются так:°С.

Стоит рассказать ещё об одной шкале, которая приме­няется в научных исследованиях. Это — так называемая абсолютная шкала или шкала Кельвина. Она была пред­ложена в середине XIX века английским физиком Томпсо­ном (он же лорд Кельвин). Эта шкала называется абсо­лютной потому, что температуры отсчитываются в ней не от какой-либо условной точки (например, точки замерза­ния воды), как в других шкалах, а от абсолютного нуля — самой низкой температуры, которая может существовать в природе.

В абсолютной шкале нет отрица­тельных температур, как, например, в стоградусной шкале. Абсолютный нуль соответствует такому состоянию веще­ства, когда тепловое движение молекул, как полагают, прекращается. Поэтому холоднее вещество стать уже никак не может.

Температура абсолютного нуля, бу­дучи выражена в градусах стоградус­ной шкалы, близка к —273,16° С. Зна­чит, чтобы найти значение температуры в градусах шкалы Кельвина (°К), нуж­но к —273,16 прибавить величину тем­пературы в °С.

Приборы для измерения темпера­туры — термометры — строятся на раз­личных принципах, но чаще всего ис­пользуется свойство жидкостей (воды, спирта, ртути и т. д.) изменять объём при нагреве и охлаждении. Такой тер­мометр показан на рис. 31.

Долгое время роль эталонных тер­мометров играли ртутные термометры. Затем стали ис­пользоваться так называемые водородные термометры, в которых температура определялась по давлению водо­рода в закрытом сосуде. С повышением температуры дав­ление, как мы уже упоминали, повышается.

В наши дни эталоном температуры служит группа осо­бых электрических термометров, на устройстве которых мы останавливаться не будем.

Ам часто приходится иметь дело с давлением. Поезд давит на рельсы; газы, образующиеся при сгорании топлива, давят на поршень двигателя; налитая в стакан вода оказывает давление на его дно и стенки.

Короче говоря, любые два соприкасающихся тела да­вят друг на друга. Сила, с которой одно тело воздействует на другое, всегда распределяется по всей площади их соприкосновения. На каждую единицу этой площади при­ходится определённая часть общей силы. Сила, действую­щая на единицу площади, по которой соприкасаются тела, и называется давлением.

Почему лыжник проходит гю самому рыхлому снегу, а пешеход проваливается в него по колено? Дело здесь в том, что одна и та же сила (вес человека) в первом случае распределяется по значительно большей площади, чем во втором.

А иногда совершенно разные силы создают одинаковые давления. Например, давление колеса паровоза на рельс приблизительно равно давлению граммофонной иглы на пластинку. Секрет здесь всё в том же — в различной лло — щади соприкосновения.

Необходимость в измерении давлений встречается на каждом шагу. Метеорологи измеряют атмосферное дав­ление, то есть давление, оказываемое на поверхность земли воздушным столбом атмосферы. Океанографы ис­следуют давление в морских глубинах. Врачу часто прихо­дится определять давление крови в кровеносных сосудах больного.

Учёные научились измерять колоссальные давления, возникающие, например, в орудийных стволах при вы­стреле. Было измерено и ничтожное давление, оказывае­мое на различные тела лучами света.

Принят ряд единиц давления. Они выражаются едини­цами силы, отнесёнными к единицам площади. Так, в тех­нике давление часто измеряют в килограммах на квадрат­ный сантиметр {кг/см2)„

Для измерения небольших давлений применяются дру­гие единицы — миллиметр ртутного столба и миллиметр водяного столба.) — это давление, производимое столбом ртути высотой в 1 мм при ускоре­нии силы тяжести, равном 9,80665 м/сек2.

Миллиметр водяного столба (обозначается через мм Н20) — давление, оказываемое столбом воды высотой в 1 мм при температуре 4° С.

1 кг/см2 равен 10 000 мм Н20 или 735,56 мм

Измеряют давления с помощью специальных приборов, которые называются манометрами.

На рис. 32 изображён простейший манометр. Он пред­ставляет собой изогнутую стеклянную трубку, наполнен­ную ртутью или водой. Одно из колен трубки соединяется с резервуаром, в котором нужно измерить давление газа, другое остаётся открытым. На свобод­ный конец трубки давит столб атмо­сферного воздуха. Если давление внутри резервуара, с которым соеди­нён манометр, равно атмосферному давлению, жидкость в обоих коленах устанавливается на одном уровне. Если же давление внутри резервуара больше атмосферного, то ртуть в открытом колене поднимется, а в закрытом опу­стится. Разность уровней ртути будет тем больше, чем больше измеряемое давление по сравнению с атмосферным. разность уровней ртути составляет, например, 10 мм, причём уровень жидкости в открытом колене Рис. 32. Простейший выше, то давление газа внутри резер — манометр, вуара равняется 770 мм Нд.

Единицы давления (от 1 до 1000 кг/см2) воспроизво­дятся обычно с помощью ртутных и поршневых эталонных манометров.

Эталонный манометр ртутного типа устроен по уже знакомому нам принципу. Он представляет собой и-об — разную трубку из инвара с двумя стеклянными смотро­выми окнами. Высота .ртутного столба измеряется оптическим методом с очень высокой точностью. Такой
манометр служит для воспроизведения единицы, рав­ной 1 кг/см2.

На рис. 33 схематически изображён эталонный мано­метр поршневого типа. Он состоит из цилиндра, поршня и

Набора грузов. Цилиндр на­полняется маслом и соеди­няется с пространством, в ко­тором воспроизводится тре­буемое давление. Поршень перемещается внутри ци­линдра и под действием гру­за давит на масло. Зная вес груза и площадь поршня, легко подсчитать возникаю­щее при этом давление. Поршневые манометры при­меняются для воспроизведе­ния давления от 1 до 1000 кг! см2.

Современный ритм жизни безудержно движется вперед и жителю мегаполиса и небольшого городка необходимо постоянно контролировать скорость течения времени. Конечно, многие сегодня проверяют время на телефоне, однако это лишает их индивидуальности …

В Ы познакомились с наиболее общими принципами мет­рологии, с её основными понятиями. В нашей книжке далеко не исчерпано всё разнообразие измерений. Чего только не приходится измерять учёным — и тем­пературу …

В науке, технике и в быту видное место занимает элек­тричество. Без него невозможно представить совре­менную жизнь. Вот почему метрология уделяет большое внимание электрическим измерениям. Электрические измерения очень многообразны. Даже для …

При какой температуре вода кипит? Зависимость температуры кипения от давления

Кипение – процесс изменения агрегатного состояния вещества. Когда мы говорим о воде, то имеем в виду изменение жидкого состояния в парообразное. Важно отметить, что кипение – это не испарение, которое может протекать даже при комнатной температуре. Также не стоит путать с кипячением, что является процессом нагревания воды до определенной температуры. Теперь, когда мы разобрались с понятиями, можно определить, при какой температуре кипит вода.

Процесс

Сам процесс преобразования агрегатного состояния из жидкого в газообразное является сложным. И хотя люди этого не видят, существует 4 стадии:

1. На первой стадии на дне нагреваемой емкости образуются небольшие пузырьки. Также их можно заметить по бокам или на поверхности воды. Они образуются из-за расширения воздушных пузырьков, которые всегда есть в трещинах емкости, где нагревается вода.
2. На второй стадии объем пузырьков увеличивается. Все они начинают рваться к поверхности, так как внутри них находится насыщенный пар, который легче воды. При повышении температуры нагрева давление пузырьков возрастает, и они выталкиваются на поверхность благодаря известной силе Архимеда. При этом можно слышать характерный звук кипения, который образуется из-за постоянного расширения и уменьшения в размере пузырьков.
3. На третьей стадии на поверхности можно видеть большое количество пузырьков. Это вначале создает помутнение воды. Данный процесс в народе называют «кипением белым ключом», и длится он короткий промежуток времени.
4. На четвертой стадии вода интенсивно бурлит, на поверхности возникают большие лопающиеся пузыри, возможно появление брызг. Чаще всего брызги означают, что жидкость нагрелась до максимальной температуры. Из воды начнет исходить пар.

Известно, что вода кипит при температуре 100 градусов, которая возможна лишь на четвертой стадии.

Температура пара

Пар представляет собой одно из состояний воды. Когда он поступает в воздух, то, как и другие газы, оказывает на него определенное давление. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока вся жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление можно объяснить тем, что при кипении вся энергия расходуется на преобразование воды в пар.

В самом начале закипания образуется влажный насыщенный пар, который после испарения всей жидкости становится сухим. Если его температура начинает превышать температуру воды, то такой пар является перегретым, и по своим характеристикам он будет ближе к газу.

Кипение соленой воды

Достаточно интересно знать, при какой температура кипит вода с повышенным содержанием соли. Известно, что она должна быть выше из-за содержания в составе ионов Na+ и Cl-, которые между молекулами воды занимают область. Этим химический состав воды с солью отличается от обычной пресной жидкости.

Дело в том, что в соленой воде имеет место реакция гидратации – процесс присоединения молекул воды к ионам соли. Связь между молекулами пресной воды слабее тех, которые образуются при гидратации, поэтому закипание жидкости с растворенной солью будет происходить дольше. По мере роста температуры молекулы в воде с содержанием соли двигаются быстрее, но их становится меньше, из-за чего столкновения между ними осуществляются реже. В результате пара образуется меньше, и его давление из-за этого ниже, чем напор пара пресной воды. Следовательно, для полноценного парообразования потребуется больше энергии (температуры). В среднем для закипания одного литра воды с содержанием 60 граммов соли необходимо поднять градус кипения воды на 10% (то есть на 10 С).

Зависимости кипения от давления

Известно, что в горах вне зависимости от химического состава воды температура кипения будет ниже. Это происходит из-за того, что атмосферное давление на высоте ниже. Нормальным принято считать давление со значением 101.325 кПа. При нем температура закипания воды составляет 100 градусов по Цельсию. Но если подняться на гору, где давление составляет в среднем 40 кПа, то там вода закипит при 75.88 С. Но это не значит, что для приготовления еды в горах придется потратить почти вдвое меньше времени. Для термической обработки продуктов нужна определенная температура.

Считается, что на высоте 500 метров над уровнем моря вода будет закипать при 98.3 С, а на высоте 3000 метров температура закипания составит 90 С.

Отметим, что данный закон действует и в обратном направлении. Если поместить жидкость в замкнутую колбу, через которую не может проходить пар, то с ростом температуры и образованием пара давление в этой колбе будет расти, и закипание при повышенном давлении произойдет при более высокой температуре. Например, при давлении 490.3 кПа температура кипения воды составит 151 С.

Кипение дистиллированной воды

Дистиллированной называется очищенная вода без содержания каких-либо примесей. Ее часто применяют в медицинских или технических целях. С учетом того, что в такой воде нет никаких примесей, ее не используют для приготовления пищи. Интересно заметить, что закипает дистиллированная вода быстрее обычной пресной, однако температура кипения остается такой же – 100 градусов. Впрочем, разница по времени закипания будет минимальной – всего доли секунды.

В чайнике

Часто люди интересуются, при какой температуре кипит вода в чайнике, так как именно этими приборами они пользуются для кипячения жидкости. С учетом того, что атмосферное давление в квартире равно стандартному, а используемая вода не содержит солей и других примесей, которых там не должно быть, то и температура закипания также будет стандартной – 100 градусов. Но если вода будет содержать соль, то температура закипания, как мы уже знаем, будет выше.

Заключение

Теперь вы знаете, при какой температуре кипит вода, и как атмосферное давление и состав жидкости влияют на данный процесс. В этом нет ничего сложного, и подобную информацию дети получают еще в школе. Главное — запомнить, что со снижением давления понижается и температура кипения жидкости, а с его ростом увеличивается и она.

В интернете можно найти множество разных таблиц, где указывается зависимость температуры кипения жидкости от атмосферного давления. Они доступны всем и активно используются школьниками, студентами и даже преподавателями в институтах.

При какой температуре закипает вода в чайнике: соленная, дистиллированная

Процесс кипения – подразумевает в себе переход жидкого вещества в состояние газообразного. Разница между испарением будет в том, что случается это при взаимосвязи с определенными показателями, куда входят не только показатели температуры, но и давления. Быстрота наступления кипения находится целиком во взаимосвязи с молекулами, которые от нагрева начинают чаще сталкиваться друг с другом. Если взять обычные условия, то температурой кипения считается нагревание в 100 градусов Цельсия, но на самом деле это диапазон величин, который зависит, как от непосредственно жидкости, а также давления снаружи и внутри воды. Если обобщить, то этот диапазон имеет величины от 70, на очень высокой горе, до 110, если находится ближе к уровню моря.

Содержание статьи

Температура пара кипящей воды в чайнике

Пар это и есть жидкость, только ее состояние переходит в газообразный вид. При взаимодействии с воздухом, он, как и прочие газообразные вещества, может воздействовать на него давлением. Во время парообразования, температура пара и жидкости будут постоянны до момента, когда жидкость не окажется испарена. Случается это в связи с тем, что вся сила температуры уходит на образование пара. Такая ситуация способствует образованию сухого насыщенного пара.

Важно знать! Когда кипит жидкость, пар имеет идентичные с ней градусы. Горячее, чем сама жидкость, получится получать пар исключительно с применением специальных приспособлений. Градусы, требуемые для закипания обычной жидкости, имеют величину в 100 градусов Цельсия.

При какой температуре закипает соленая вода

Соленую воду до кипения довести, возможно, только более высокими температурами, нежели в случае с обычной. В составе соленой же имеется набор ионов, которыми заполнены пространственные промежутки водных молекул. Из-за этого происходит гидратация, когда ионы соли соединяются с молекулами жидкости. Так как после гидратации связь молекул становится ощутимо сильней, соответственно процесс парообразования длится дольше.

За счет нагрева, соленая вода постоянно теряет молекулы, соответственно их сталкивание будет значительно реже. Для закипания потребуется больше времени, чем этого потребует пресная вода. Температуру, с которой можно сделать из соленой воды кипяток, в среднем, можно добавить на 10 градусов Цельсия выше, чем у обычной.

Градус закипания дистиллированной воды

Дистиллированный вид представляет собой очищенную жидкость, которая практически не содержит в себе примеси. Как правило, она предназначена для технического, медицинского и исследовательского применения.

Внимание! Употреблять ее в пищу и готовить на ней еду строго не рекомендуется.

Вода делается при помощи специального оборудования-дистиллятора, где пресная вода выпаривается, а пар конденсирует. По окончании дистилляции примеси будут оставаться вне жидкости.

Дистиллированный вид кипит точно также как и пресная с водопроводной — 100 градусах Цельсия. Есть небольшое отличие, что дистиллированная жидкость дойдет до кипения быстрее, однако эта разница совсем незначительна.

Как влияет давление на процесс закипания воды

Давление несет в себе существенную разницу для кипения жидкости. При этом играет роль атмосферное давление и давление внутри воды. К примеру, если поставить на огонь воду, находясь на большой высоте, то для закипания будет достаточно 70 градусов Цельсия. В условиях гор приготовление пищи несет определенные сложности. На это уходит более длительное время, так как кипяток не будет достаточно горячим. К примеру, попытка приготовления вареного яйца закончится неудачей, не говоря уже о вареном мясе, которое требует хорошую термическую обработку.

Важно! Не стоит принимать в пищу что-либо, что не прошло термическую обработку или хорошо не проварено. Особенно если дело касается походов и прочих вылазок на природу. Нужно заранее предусмотреть подобные нюансы и застраховать себя от возможных неожиданностей.

Находясь возле моря, температура кипения всегда будет равна 100 градусам. Подымаясь в горы, на пройденные 300 метров вверх температура для закипания будет снижаться на 1 градус. Поэтому жителям, чьи дома находятся на возвышениях, рекомендуют пользоваться автоклавами для кипячения жидкости, чтобы она получалась более горячей.

Внимание! Данную информацию обязательно должны знать работники медицинских учреждений и лабораторий.

Ведь известно, чтобы стерилизовать продукты и приборы требуется температура от 100 градусов и выше. В противном случае инструмент и прочие приспособления не будут стерильными, что впоследствии может принести массу осложнений.

Известно, что наиболее высокий градус воды все еще не обнаружили. Это следствие того, что она может расти до момента, пока не будет предела по атмосферному давлению, вернее, его росту. Паровые турбины разогревают воду до 400 градусов, при этом она не закипает, а давление соблюдается в 30-40 атмосфер.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Как узнать что вода в духовке закипела. Почему температура кипения воды в различных условиях разная? Солить или не солить? Вот в чем вопрос

Процесс кипения воды
состоит из трёх стадий:
– начало первой стадии – проскакивание со дна чайника или любого другого сосуда, в котором вода доводится до кипения, крошечных пузырьков воздуха и появления на поверхности воды новых образований пузырьков. Постепенно количество таких пузырьков увеличивается.

– на второй стадии кипения воды
происходит массовый стремительный подъём пузырьков вверх, вызывающий сначала лёгкое помутнение воды, которое затем переходит в «побеление», при котором вода внешне напоминает струю родника. Это явление называется кипением белым ключом
и крайне непродолжительно.

– третья стадия сопровождается интенсивными процессами бурления воды, появления на поверхности крупных лопающихся пузырей и брызг. Большое количество брызг означает, что вода сильно перекипела.

Кстати, если Вы любите попить чайку, заваренного на чистой природной воде, то для этого можно сделать заказ, не выходя из дома, на сайте, к примеру: http://www.aqualeader.ru/. После чего компания по доставке воды привезет ее на дом.

Простые наблюдатели уже давно обратили внимание на тот факт, что все три стадии кипения воды сопровождаются различными звуками. Вода на первой стадии издаёт едва различимый тонкий звук. Во второй стадии звук переходит в шум, напоминающий гул пчелиного роя. На третьей стадии звуки кипящей воды теряют равномерность и становятся резкими и громкими, хаотически нарастая.

Все стадии кипения воды
легко проверяются опытом. Начав нагревать воду в открытой стеклянной ёмкости и периодически замеряя температуру, спустя краткий промежуток времени мы начнём наблюдать пузырьки, покрывающие дно и стенки ёмкости.

Давайте подробнее остановимся на пузырьке, возникающем около дна. Постепенно наращивая объём, пузырёк увеличивает и площадь соприкосновения с прогревающейся водой, которая ещё не достигла высокой температуры. В результате этого находящиеся внутри пузырька пар и воздух охлаждаются, вследствие чего давление их уменьшается, и тяжесть воды лопает пузырёк. Именно в этот момент вода издаёт характерный для закипания звук, возникающий из-за столкновений воды с дном ёмкости в тех местах, где лопаются пузырьки.

По мере приближения температуры в нижних слоях воды к 100 градусам Цельсия внутрипузырьковое давление уравнивается с давлением воды на них, в результате чего пузырьки постепенно расширяются. Увеличение объёма пузырьков приводи и к увеличению действия на них выталкивающей силы, под действием которой наиболее объёмные пузырьки отрываются от стенок ёмкости и стремительно поднимаются вверх. В том случае, если верхний слой воды ещё не достиг 100 градусов, то пузырёк, попадая в более холодную воду, теряет часть водяных паров, конденсирующихся и уходящих в воду. При этом пузырьки снова уменьшаются в размере и опускаются вниз под действием силы тяжести. Возле дна они снова набирают объём и поднимаются вверх, и именно эти изменения пузырьков в размерах создают характерный шум закипающей воды.

К моменту, когда весь объём воды достигает 100 градусов, поднимающиеся пузырьки уже не уменьшаются в размере, а лопаются на самой поверхности воды. При этом происходит выброс пара наружу, сопровождаемый характерным бульканьем – это означает, что вода кипит
. Температура, при которой жидкость достигает кипения, зависит от давления, которое испытывает её свободная поверхность. Чем больше это давление – тем большая требуется температура, и наоборот.

То, что вода закипает при 100 градусах Цельсия
– общеизвестный факт. Но стоит учесть, что такая температура справедлива только при условии нормального атмосферного давления (около 101 килопаскаля). С увеличением давления температура, при которой жидкость достигает кипения, тоже возрастает. К примеру, в кастрюлях-скороварках пища варится под давлением, приближающимся к 200 килопаскалям, при котором температура кипения воды составляет 120 градусов. В воде с такой температурой варение протекает гораздо быстрее, чем при обычной температуре кипения – отсюда и такое название кастрюли.

Соответственно, понижение давления понижает и температуру кипения воды. К примеру, жители горных районов, обитающие на высоте 3 километров, добиваются кипения воды быстрее жителей равнин – все стадии кипения воды происходят быстрее, поскольку для этого необходимо всего 90 градусов при давлении 70 килопаскалей. Но сварить, к примеру, куриное яйцо жители гор не могут, поскольку минимальная температура, при которой белок сворачивается – как раз 100 градусов Цельсия.

Если вас спросят, при какой температуре закипает вода, вы скорее всего ответите, что при 100 °C. И ваш ответ будет правильным, но это значение верно только при обычном атмосферном давлении – 760 мм рт. ст. На самом деле вода может закипать и при 80 °C, и при 130 °C. Чтобы объяснить причину таких расхождений, прежде всего нужно выяснить, что такое кипение.

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:

1. При нагревании жидкости из микротрещин в стенках сосуда выходят пузырьки с воздухом и водяным паром.
2. Пузыри немного расширяются, но жидкость в сосуде настолько холодна, что это приводит к конденсации пара в пузырях.
3. Пузырьки начинают лопаться до тех пор, пока вся толща жидкости не станет достаточно горячей.
4. Через некоторое время происходит уравнивание давления воды и пара в пузырях. На этом этапе отдельные пузырьки могут подниматься на поверхность и выпускать пар.
5. Пузырьки начинают интенсивно подниматься, начинается бурление с характерным звуком. Начиная с этого этапа, температура в сосуде не меняется.
6. 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.

Влияние давления

Мы уже выяснили, что для закипания жидкости необходимо уравнивание давления жидкого вещества и пара. Так как давление воды складывается из атмосферного давления и давления самой жидкости, изменить время закипания можно двумя способами:

• изменением атмосферного давления;
• изменением давления в самом сосуде.

Первый случай мы можем наблюдать на территориях, расположенных на разной высоте над уровнем моря. На побережьях температура закипания будет составлять 100 °C, а на вершине Эвереста – всего 68 °C. Исследователи рассчитали, что при подъеме в горы каждые 300 метров температура закипания воды снижается на 1 °C.

Данные значения могут меняться в зависимости от химического состава воды и наличия примесей (солей, ионов металлов, растворимых газов).

Для получения кипятка чаще всего используют чайники. Температура кипения воды в чайнике также зависит от района проживания. Жителям горной местности рекомендуется использовать автоклавы и скороварки, которые помогают сделать кипяток более горячим и ускорить процесс приготовления пищи.

Кипение соленой воды

То, при скольких градусах закипает вода, определяет и наличие в ней примесей. В составе морской воды присутствуют ионы натрия и хлора. Они располагаются между молекулами h3O и притягивают их. Этот процесс известен как гидратация.

Связь между водой и ионами соли намного сильнее, чем между молекулами воды. Для закипания соленой воды требуется больше энергии, чтобы можно было разорвать эти связи. Этой энергией является температура.

Также соленая жидкость отличается от пресной низкой концентрацией молекул h3O. В этом случае при нагревании они начинают быстрее двигаться, но не могут образовать достаточно большой пузырь пара, так как реже сталкиваются. Давления маленьких пузырьков недостаточно для их выхода на поверхность.

Для уравнивания водного и атмосферного давления нужно увеличить температуру. Поэтому соленой воде для закипания требуется намного больше времени, чем пресной, а температура кипения будет зависеть от концентрации соли. Известно, что при добавлении 60 г NaCl в 1 л жидкости температура закипания возрастает на 10 °C.

Как изменить температуру кипения

В горной местности очень тяжело приготовить пищу, на это уходит слишком много времени. Причина – недостаточно горячий кипяток. На очень больших высотах почти невозможно сварить яйцо, что уж говорить о приготовлении мяса, которое нуждается в хорошей термической обработке.

Изменение температуры, при которой закипает жидкость, важна для жителей не только горных районов.

Для стерилизации продуктов и оборудования желательно использовать более высокую температуру, чем 100 °C, так как некоторые микроорганизмы являются термостойкими.

Это важная информация не только для домохозяек, но и для специалистов, работающих в лабораториях. Также увеличение температуры кипения может заметно сэкономить время, уходящее на приготовление пищи, что немаловажно в наше время.

Чтобы увеличить этот показатель, нужно использовать плотно закрывающуюся емкость. Лучше всего для этого подойдут скороварки, в которых крышка не пропускает пар, увеличивая давление внутри сосуда. Во время нагревания выделяется пар, но, так как он не может выйти наружу, происходит его конденсация на внутренней стороне крышки. Это приводит к существенному увеличению внутреннего давления. В автоклавах давление составляет 1–2 атмосферы, поэтому жидкость в них закипает при температуре 120–130 °C.

Максимальная температура кипения воды до сих пор остается неизвестной, так как этот показатель может увеличиваться до тех пор, пока увеличивается атмосферное давление. Известно, что в паровых турбинах вода не может закипеть даже при 400 °C и давлении в несколько десятков атмосфер. Такие же данные получили на больших глубинах океана.

Кипение воды при пониженном давлении: Видео

Процесс закипания воды достаточно интересный и в то же время очень сложный процесс. Кипение — это процесс, при котором вещество (в данном случае вода) переходит из жидкого состояния в газообразное. Чтобы вода закипела, нужна подходящая температура, иначе процесс не запустится. В обычных условиях температура закипания воды равняется 100 градусам по Цельсию. Именно при такой температуре вода примется превращаться в газ.

Как закипает вода

Как только вода достигнет отметки в 100 градусов, жидкость начнет превращаться в пар. Чтобы легче было представить весь процесс преобразования, наберите в небольшую металлическую кастрюлю воды и поставьте на огонь. Вот что будет происходить:

• вода в кастрюле начнет нагреваться;
• при достижении температуры воды в 100 градусов, на самом дне кастрюли начнут образовываться пузырьки с паром;
• дойдя на поверхности, эти пузырьки лопаются, выпуская пар на свободу;
• количество воды в кастрюле будет постепенно уменьшаться.

Таким образом, через какое-то определенное время, вода в кастрюле полностью исчезнет, превратившись в пар. Кстати, не стоит путать кипение и испарение, эти процессы различаются между собой. Испарение может происходить при любой температуре, в то время как кипение лишь при определенной. Также процесс кипения происходит по всей жидкости, а при испарение вода превращаться в пар, начиная с поверхности воды. При испарении жидкость постепенно будет охлаждаться.

Какие еще условия влияют на процесс кипения

На самом деле кипение может происходить и при более низких или высоких температурах, чем 100 градусов. По мимо температуры, не менее важное место занимает давление. Так к примеру если мы начнем подниматься в горы, давление будет уменьшаться, следовательно и температура кипения будет уменьшаться. Если же мы будем спускаться в глубокую шахту, давление будет расти, следовательно температура кипения тоже будет расти. По мимо давления так же важно, чтобы вода постоянно подогревалась, иначе температура упадет и процесс остановится.

Кипение — процесс изменения агрегатного состояния вещества. Когда мы говорим о воде, то имеем в виду изменение жидкого состояния в парообразное. Важно отметить, что кипение — это не испарение, которое может протекать даже при комнатной температуре. Также не стоит путать с кипячением, что является процессом нагревания воды до определенной температуры. Теперь, когда мы разобрались с понятиями, можно определить, при какой температуре кипит вода.

Процесс

Сам процесс преобразования агрегатного состояния из жидкого в газообразное является сложным. И хотя люди этого не видят, существует 4 стадии:

1. На первой стадии на дне нагреваемой емкости образуются небольшие пузырьки. Также их можно заметить по бокам или на поверхности воды. Они образуются из-за расширения воздушных пузырьков, которые всегда есть в трещинах емкости, где нагревается вода.
2. На второй стадии объем пузырьков увеличивается. Все они начинают рваться к поверхности, так как внутри них находится насыщенный пар, который легче воды. При повышении температуры нагрева давление пузырьков возрастает, и они выталкиваются на поверхность благодаря известной силе Архимеда. При этом можно слышать характерный звук кипения, который образуется из-за постоянного расширения и уменьшения в размере пузырьков.
3. На третьей стадии на поверхности можно видеть большое количество пузырьков. Это вначале создает помутнение воды. Данный процесс в народе называют «кипением белым ключом», и длится он короткий промежуток времени.
4. На четвертой стадии вода интенсивно бурлит, на поверхности возникают большие лопающиеся пузыри, возможно появление брызг. Чаще всего брызги означают, что жидкость нагрелась до максимальной температуры. Из воды начнет исходить пар.

Известно, что вода кипит при температуре 100 градусов, которая возможна лишь на четвертой стадии.

Температура пара

Пар представляет собой одно из состояний воды. Когда он поступает в воздух, то, как и другие газы, оказывает на него определенное давление. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока вся жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление можно объяснить тем, что при кипении вся энергия расходуется на преобразование воды в пар.

В самом начале закипания образуется влажный насыщенный пар, который после испарения всей жидкости становится сухим. Если его температура начинает превышать температуру воды, то такой пар является перегретым, и по своим характеристикам он будет ближе к газу.

Кипение соленой воды

Достаточно интересно знать, при какой температура кипит вода с повышенным содержанием соли. Известно, что она должна быть выше из-за содержания в составе ионов Na+ и Cl-, которые между молекулами воды занимают область. Этим химический состав воды с солью отличается от обычной пресной жидкости.

Дело в том, что в соленой воде имеет место реакция гидратации — процесс присоединения молекул воды к ионам соли. Связь между молекулами пресной воды слабее тех, которые образуются при гидратации, поэтому закипание жидкости с растворенной солью будет происходить дольше. По мере роста температуры молекулы в воде с содержанием соли двигаются быстрее, но их становится меньше, из-за чего столкновения между ними осуществляются реже. В результате пара образуется меньше, и его давление из-за этого ниже, чем напор пара пресной воды. Следовательно, для полноценного парообразования потребуется больше энергии (температуры). В среднем для закипания одного литра воды с содержанием 60 граммов соли необходимо поднять градус кипения воды на 10% (то есть на 10 С).

Зависимости кипения от давления

Известно, что в горах вне зависимости от химического состава воды температура кипения будет ниже. Это происходит из-за того, что атмосферное давление на высоте ниже. Нормальным принято считать давление со значением 101.325 кПа. При нем температура закипания воды составляет 100 градусов по Цельсию. Но если подняться на гору, где давление составляет в среднем 40 кПа, то там вода закипит при 75.88 С. Но это не значит, что для приготовления еды в горах придется потратить почти вдвое меньше времени. Для термической обработки продуктов нужна определенная температура.

Считается, что на высоте 500 метров над уровнем моря вода будет закипать при 98.3 С, а на высоте 3000 метров температура закипания составит 90 С.

Отметим, что данный закон действует и в обратном направлении. Если поместить жидкость в замкнутую колбу, через которую не может проходить пар, то с ростом температуры и образованием пара давление в этой колбе будет расти, и закипание при повышенном давлении произойдет при более высокой температуре. Например, при давлении 490.3 кПа температура кипения воды составит 151 С.

Кипение дистиллированной воды

Дистиллированной называется очищенная вода без содержания каких-либо примесей. Ее часто применяют в медицинских или технических целях. С учетом того, что в такой воде нет никаких примесей, ее не используют для приготовления пищи. Интересно заметить, что закипает дистиллированная вода быстрее обычной пресной, однако температура кипения остается такой же — 100 градусов. Впрочем, разница по времени закипания будет минимальной — всего доли секунды.

В чайнике

Часто люди интересуются, при какой температуре кипит вода в чайнике, так как именно этими приборами они пользуются для кипячения жидкости. С учетом того, что атмосферное давление в квартире равно стандартному, а используемая вода не содержит солей и других примесей, которых там не должно быть, то и температура закипания также будет стандартной — 100 градусов. Но если вода будет содержать соль, то температура закипания, как мы уже знаем, будет выше.

Заключение

Теперь вы знаете, при какой температуре кипит вода, и как атмосферное давление и состав жидкости влияют на данный процесс. В этом нет ничего сложного, и подобную информацию дети получают еще в школе. Главное — запомнить, что со снижением давления понижается и температура кипения жидкости, а с его ростом увеличивается и она.

В интернете можно найти множество разных таблиц, где указывается зависимость температуры кипения жидкости от атмосферного давления. Они доступны всем и активно используются школьниками, студентами и даже преподавателями в институтах.

Кипячение воды сопровождается изменениями особенностей её фазового состояния и приобретением парообразной консистенции, когда достигаются определенные температурные показатели.

Для того чтобы вскипятить воду и поспособствовать выделению пара, потребуется температура в 100 градусов по Цельсию. Сегодня мы постараемся разобраться с тем вопросом, как понять, что вода закипела.

Еще с детских лет мы все слышали родительские советы относительного того, что употреблять можно только кипяченую воду. Сегодня же можно встретить как сторонников, так и противников подобных рекомендаций.

С одной стороны кипячение воды на самом деле является необходимой и полезной процедурой, ведь сопровождается следующими положительными сторонами:

• Достижение водой температурных показателей в 100 градусов и выше сопровождается гибелью многих болезнетворных микроорганизмов, поэтому кипячение можно назвать неким очищением жидкости. Для эффективной борьбы с бактериями специалисты рекомендуют кипятить воду не меньше 10 минут.
• При кипячении воды устраняются и различные примеси, которые могут представлять определенную опасность для человеческого здоровья. Признаком избавления от примесей является формирование накипи, которую мы часто видим на стенках чайников и кастрюль. Но нужно учитывать, что заваривая чай только закипевшей водой, существует высокая вероятность регулярного наполнения организма кристаллизовавшимися отложениями, что чревато развитием мочекаменной болезни в будущем.

Вред кипячения воды может быть связан с несоблюдением указанных рекомендаций относительно времени кипячения.

Если Вы довели жидкость до 100 градусов и при этом сразу же сняли с огня, можно не сомневаться в том, что преобладающее количество микроорганизмов не подверглись отрицательному воздействию. Во избежание этого обязательно нужно кипятить воду от 10 до 15 минут.

Еще одной отрицательной стороной кипячения воды вступает потеря кислорода, который является жизненно важным элементом для любого живого организма.

Благодаря крупным молекулам кислорода обеспечивается распространение полезных элементов посредством кровеносной системы. Конечно же, отсутствие кислорода не является пагубным фактом для здоровья, но при этом не представляет никакой пользы.

Существует несколько способов, определяющих доведение воды до кипения. Отличаются они, прежде всего, тем, какую пуду Вы используете для кипячения жидкости. Для приготовления чая или кофе чаще всего используются чайники, а вот в приготовлении пищи – кастрюли.

Итак, для начала следует наполнить чайник холодной водой из-под крана и поместить емкость на огонь. По мере нагревание будут отчетливо слышны звуки потрескивания, которые сменятся нарастающим шипением.

Следующим этапом является утихание шипение, на смену которому приходит слабый шум, появление которого сопровождается выделением пара. Данные признаки и будут указывать на то, что вода в чайнике закипела. Остается только подождать около 10 минут и снять чайник с огня.

Определить закипание воды в открытых емкостях намного проще. Наполните кастрюлю необходимым количеством холодной воды и поместить емкость на огонь. Первыми признаками того, что вода скоро закипит, будет появление маленьких пузырьков, образующихся на дне емкости и поднимающихся кверху.

Следующим этапом является увеличение пузырьков в размерах и их количества, что сопровождается образование пара над поверхностью емкости. Если вода начала бурлить, значит жидкость достигла температуры, требуемой для кипения.

Достаточно полезными будут для Вас и следующие факты:

• Если желаете как можно быстрее довести воду до кипения, используя при этом кастрюлю, обязательно накрывайте ёмкость крышкой для удержания тепла. Также нужно помнить, что в больших ёмкостях вода достигает кипения дольше, что связано с затратой большего количества времени на нагревание такой кастрюли.
• Используйте только холодную воду из-под крана. Дело в том, что горячая вода может содержать примеси свинца, находящегося в водопроводной системе. По мнению многих специалистов, такая вода не подходит для употребления и использования в приготовлении пищи даже после кипячения.
• Никогда не наполняйте ёмкости до краёв, ведь по мере кипения вода будет выливаться из кастрюли.
• По мере увеличения высоты происходит уменьшение температуры кипения. В таком случае может потребоваться большее количество времени кипения для обеспечения гибели всех болезнетворных микроорганизмов. Следует учитывать этот факт, отправляясь в поход в горы.

Также следует соблюдать все меры осторожности при контактах не только с горячей водой, емкостью, но и с выделяемым паром, который может оказаться причиной формирования серьезных ожогов.

При какой температуре вода кипит? Зависимость температуры кипения от давления

Кипение – процесс изменения агрегатного состояния вещества. Когда мы говорим о воде, то имеем в виду изменение жидкого состояния в парообразное. Важно отметить, что кипение – это не испарение, которое может протекать даже при комнатной температуре. Также не стоит путать с кипячением, что является процессом нагревания воды до определенной температуры. Теперь, когда мы разобрались с понятиями, можно определить, при какой температуре кипит вода.

Процесс

Сам процесс преобразования агрегатного состояния из жидкого в газообразное является сложным. И хотя люди этого не видят, существует 4 стадии:

1. На первой стадии на дне нагреваемой емкости образуются небольшие пузырьки. Также их можно заметить по бокам или на поверхности воды. Они образуются из-за расширения воздушных пузырьков, которые всегда есть в трещинах емкости, где нагревается вода.
2. На второй стадии объем пузырьков увеличивается. Все они начинают рваться к поверхности, так как внутри них находится насыщенный пар, который легче воды. При повышении температуры нагрева давление пузырьков возрастает, и они выталкиваются на поверхность благодаря известной силе Архимеда. При этом можно слышать характерный звук кипения, который образуется из-за постоянного расширения и уменьшения в размере пузырьков.
3. На третьей стадии на поверхности можно видеть большое количество пузырьков. Это вначале создает помутнение воды. Данный процесс в народе называют «кипением белым ключом», и длится он короткий промежуток времени.
4. На четвертой стадии вода интенсивно бурлит, на поверхности возникают большие лопающиеся пузыри, возможно появление брызг. Чаще всего брызги означают, что жидкость нагрелась до максимальной температуры. Из воды начнет исходить пар.

Известно, что вода кипит при температуре 100 градусов, которая возможна лишь на четвертой стадии.

Температура пара

Пар представляет собой одно из состояний воды. Когда он поступает в воздух, то, как и другие газы, оказывает на него определенное давление. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока вся жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление можно объяснить тем, что при кипении вся энергия расходуется на преобразование воды в пар.

В самом начале закипания образуется влажный насыщенный пар, который после испарения всей жидкости становится сухим. Если его температура начинает превышать температуру воды, то такой пар является перегретым, и по своим характеристикам он будет ближе к газу.

Кипение соленой воды

Достаточно интересно знать, при какой температура кипит вода с повышенным содержанием соли. Известно, что она должна быть выше из-за содержания в составе ионов Na+ и Cl-, которые между молекулами воды занимают область. Этим химический состав воды с солью отличается от обычной пресной жидкости.

Дело в том, что в соленой воде имеет место реакция гидратации – процесс присоединения молекул воды к ионам соли. Связь между молекулами пресной воды слабее тех, которые образуются при гидратации, поэтому закипание жидкости с растворенной солью будет происходить дольше. По мере роста температуры молекулы в воде с содержанием соли двигаются быстрее, но их становится меньше, из-за чего столкновения между ними осуществляются реже. В результате пара образуется меньше, и его давление из-за этого ниже, чем напор пара пресной воды. Следовательно, для полноценного парообразования потребуется больше энергии (температуры). В среднем для закипания одного литра воды с содержанием 60 граммов соли необходимо поднять градус кипения воды на 10% (то есть на 10 С).

Зависимости кипения от давления

Известно, что в горах вне зависимости от химического состава воды температура кипения будет ниже. Это происходит из-за того, что атмосферное давление на высоте ниже. Нормальным принято считать давление со значением 101.325 кПа. При нем температура закипания воды составляет 100 градусов по Цельсию. Но если подняться на гору, где давление составляет в среднем 40 кПа, то там вода закипит при 75.88 С. Но это не значит, что для приготовления еды в горах придется потратить почти вдвое меньше времени. Для термической обработки продуктов нужна определенная температура.

Считается, что на высоте 500 метров над уровнем моря вода будет закипать при 98.3 С, а на высоте 3000 метров температура закипания составит 90 С.

Отметим, что данный закон действует и в обратном направлении. Если поместить жидкость в замкнутую колбу, через которую не может проходить пар, то с ростом температуры и образованием пара давление в этой колбе будет расти, и закипание при повышенном давлении произойдет при более высокой температуре. Например, при давлении 490.3 кПа температура кипения воды составит 151 С.

Кипение дистиллированной воды

Дистиллированной называется очищенная вода без содержания каких-либо примесей. Ее часто применяют в медицинских или технических целях. С учетом того, что в такой воде нет никаких примесей, ее не используют для приготовления пищи. Интересно заметить, что закипает дистиллированная вода быстрее обычной пресной, однако температура кипения остается такой же – 100 градусов. Впрочем, разница по времени закипания будет минимальной – всего доли секунды.

В чайнике

Часто люди интересуются, при какой температуре кипит вода в чайнике, так как именно этими приборами они пользуются для кипячения жидкости. С учетом того, что атмосферное давление в квартире равно стандартному, а используемая вода не содержит солей и других примесей, которых там не должно быть, то и температура закипания также будет стандартной – 100 градусов. Но если вода будет содержать соль, то температура закипания, как мы уже знаем, будет выше.

Заключение

Теперь вы знаете, при какой температуре кипит вода, и как атмосферное давление и состав жидкости влияют на данный процесс. В этом нет ничего сложного, и подобную информацию дети получают еще в школе. Главное — запомнить, что со снижением давления понижается и температура кипения жидкости, а с его ростом увеличивается и она.

В интернете можно найти множество разных таблиц, где указывается зависимость температуры кипения жидкости от атмосферного давления. Они доступны всем и активно используются школьниками, студентами и даже преподавателями в институтах.

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný

Не закипает вода. При какой температуре вода кипит? Зависимость температуры кипения от давления. Кипение соленой воды

Кипение — процесс изменения агрегатного состояния вещества. Когда мы говорим о воде, то имеем в виду изменение жидкого состояния в парообразное. Важно отметить, что кипение — это не испарение, которое может протекать даже при комнатной температуре. Также не стоит путать с кипячением, что является процессом нагревания воды до определенной температуры. Теперь, когда мы разобрались с понятиями, можно определить, при какой температуре кипит вода.

Процесс

Сам процесс преобразования агрегатного состояния из жидкого в газообразное является сложным. И хотя люди этого не видят, существует 4 стадии:

1. На первой стадии на дне нагреваемой емкости образуются небольшие пузырьки. Также их можно заметить по бокам или на поверхности воды. Они образуются из-за расширения воздушных пузырьков, которые всегда есть в трещинах емкости, где нагревается вода.
2. На второй стадии объем пузырьков увеличивается. Все они начинают рваться к поверхности, так как внутри них находится насыщенный пар, который легче воды. При повышении температуры нагрева давление пузырьков возрастает, и они выталкиваются на поверхность благодаря известной силе Архимеда. При этом можно слышать характерный звук кипения, который образуется из-за постоянного расширения и уменьшения в размере пузырьков.
3. На третьей стадии на поверхности можно видеть большое количество пузырьков. Это вначале создает помутнение воды. Данный процесс в народе называют «кипением белым ключом», и длится он короткий промежуток времени.
4. На четвертой стадии вода интенсивно бурлит, на поверхности возникают большие лопающиеся пузыри, возможно появление брызг. Чаще всего брызги означают, что жидкость нагрелась до максимальной температуры. Из воды начнет исходить пар.

Известно, что вода кипит при температуре 100 градусов, которая возможна лишь на четвертой стадии.

Температура пара

Пар представляет собой одно из состояний воды. Когда он поступает в воздух, то, как и другие газы, оказывает на него определенное давление. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока вся жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление можно объяснить тем, что при кипении вся энергия расходуется на преобразование воды в пар.

В самом начале закипания образуется влажный насыщенный пар, который после испарения всей жидкости становится сухим. Если его температура начинает превышать температуру воды, то такой пар является перегретым, и по своим характеристикам он будет ближе к газу.

Кипение соленой воды

Достаточно интересно знать, при какой температура кипит вода с повышенным содержанием соли. Известно, что она должна быть выше из-за содержания в составе ионов Na+ и Cl-, которые между молекулами воды занимают область. Этим химический состав воды с солью отличается от обычной пресной жидкости.

Дело в том, что в соленой воде имеет место реакция гидратации — процесс присоединения молекул воды к ионам соли. Связь между молекулами пресной воды слабее тех, которые образуются при гидратации, поэтому закипание жидкости с растворенной солью будет происходить дольше. По мере роста температуры молекулы в воде с содержанием соли двигаются быстрее, но их становится меньше, из-за чего столкновения между ними осуществляются реже. В результате пара образуется меньше, и его давление из-за этого ниже, чем напор пара пресной воды. Следовательно, для полноценного парообразования потребуется больше энергии (температуры). В среднем для закипания одного литра воды с содержанием 60 граммов соли необходимо поднять градус кипения воды на 10% (то есть на 10 С).

Зависимости кипения от давления

Известно, что в горах вне зависимости от химического состава воды температура кипения будет ниже. Это происходит из-за того, что атмосферное давление на высоте ниже. Нормальным принято считать давление со значением 101.325 кПа. При нем температура закипания воды составляет 100 градусов по Цельсию. Но если подняться на гору, где давление составляет в среднем 40 кПа, то там вода закипит при 75.88 С. Но это не значит, что для приготовления еды в горах придется потратить почти вдвое меньше времени. Для термической обработки продуктов нужна определенная температура.

Считается, что на высоте 500 метров над уровнем моря вода будет закипать при 98.3 С, а на высоте 3000 метров температура закипания составит 90 С.

Отметим, что данный закон действует и в обратном направлении. Если поместить жидкость в замкнутую колбу, через которую не может проходить пар, то с ростом температуры и образованием пара давление в этой колбе будет расти, и закипание при повышенном давлении произойдет при более высокой температуре. Например, при давлении 490.3 кПа температура кипения воды составит 151 С.

Кипение дистиллированной воды

Дистиллированной называется очищенная вода без содержания каких-либо примесей. Ее часто применяют в медицинских или технических целях. С учетом того, что в такой воде нет никаких примесей, ее не используют для приготовления пищи. Интересно заметить, что закипает дистиллированная вода быстрее обычной пресной, однако температура кипения остается такой же — 100 градусов. Впрочем, разница по времени закипания будет минимальной — всего доли секунды.

В чайнике

Часто люди интересуются, при какой температуре кипит вода в чайнике, так как именно этими приборами они пользуются для кипячения жидкости. С учетом того, что атмосферное давление в квартире равно стандартному, а используемая вода не содержит солей и других примесей, которых там не должно быть, то и температура закипания также будет стандартной — 100 градусов. Но если вода будет содержать соль, то температура закипания, как мы уже знаем, будет выше.

Заключение

Теперь вы знаете, при какой температуре кипит вода, и как атмосферное давление и состав жидкости влияют на данный процесс. В этом нет ничего сложного, и подобную информацию дети получают еще в школе. Главное — запомнить, что со снижением давления понижается и температура кипения жидкости, а с его ростом увеличивается и она.

В интернете можно найти множество разных таблиц, где указывается зависимость температуры кипения жидкости от атмосферного давления. Они доступны всем и активно используются школьниками, студентами и даже преподавателями в институтах.

Вода, нагретая на уровне моря до 100°С (212°F), начинает кипеть. Это означает, что внутри объема жидкости происходит образование пузырьков водяного пара и подъем их к поверхности. Вода закипает, потому что при данной температуре давление насыщения водяного пара слегка превышает атмосферное давление.

На больших высотах над уровнем моря атмосферное давление существенно уменьшается и вода кипит при более низких температурах. И наоборот, если давление над жидкостью увеличивается, например, когда вода находится ниже уровня моря или в скороварке, кипение происходит при более высокой температуре. Иллюстрация под текстом показывает температуры кипения на различных высотах над уровнем моря.

Фактор тепла и высоты

Ближний график справа показывает взаимосвязь между давлением насыщенного пара и температурой. При высоких температурах давление насыщенного пара быстро растет. Вода закипает, когда давление насыщенного пара начинает слегка превышать атмосферное давление. Именно поэтому при падении атмосферного давления уменьшается и температура кипения. На дальнем графике справа приведена зависимость температуры кипения воды от высоты над уровнем моря. Чем больше высота, тем ниже температура, при которой вода начинает кипеть.

Кинетическая энергия

В процессе перехода воды в газообразное состояние важную роль играет кинетическая энергия (энергия движения) молекул. Когда энергетический уровень высок, многие молекулы испаряются, разрывая связи, удерживающие их в жидком состоянии. При низком давлении (верхний рисунок под текстом) молекулы приобретают достаточно энергии для формирования газовых пузырьков кипения без добавления большого количества тепла. Ближе к уровню моря необходимо больше тепла (красная стрелка на нижнем рисунке под текстом), чтобы парообразование имело место.

Уменьшение времени приготовления пищи

В скороварках, как, например, той, что показана на рисунке справа, создается постоянное повышенное давление. На уровне моря эти герметичные кастрюли увеличивают температуру кипения воды до 121 °С (250°F). Более высокая температура кипения означает, что продукты будут готовиться быстрее, экономя время.

На продольных разрезах вверху показаны механизмы скороварки, предупреждающие чрезмерное повышение давления. Все они — предохранительный клапан (левый рисунок), регулятор давления (средний рисунок) и уплотнение ободка (правый рисунок) — помогают контролировать давление путем выпуска пара в атмосферу.

Чтобы быстрее приготовить еду, большинство хозяек добавляют в кастрюлю соль, до начала закипания воды. По их мнению, это ускорит процесс приготовления пищи. Другие, наоборот, утверждают, что водопроводная вода вскипает намного быстрее. Чтобы дать ответ на такой вопрос, требуется обратиться к физическим и химическим законам. Почему соленая вода закипает быстрее, чем обычная, и действительно ли это так? Давайте узнаем! Подробности в статье ниже.

Почему соленая вода закипает быстрее: физические законы кипения

Для того чтобы понять, какие процессы начинают происходить при нагревании жидкости, необходимо знать, что ученые подразумевают под технологией процесса кипения.

Любая вода, обычная или соленая, начинает закипать совершенно одинаково. Этот процесс проходит через несколько этапов:

• на поверхности начинают образовываться мелкие пузыри;
• увеличение габаритов пузырей;
• их оседание на дно;
• жидкость становится мутной;
• процесс кипения.

Почему соленая вода закипает быстрее?

Сторонники подсоленной воды говорят, что при нагревании срабатывает теория теплоотдачи. Однако тепло, выделяемое после разрушения молекулярной решетки, не дает большого эффекта. Гораздо важнее технологический процесс гидратации. В это время происходит образование сильных молекулярных связей. Итак, почему соленая вода закипает быстрее?

Когда они становятся очень прочными, воздушным пузырькам намного сложнее двигаться. Для движения вверх или вниз требуется много времени. Другими словами, если в воде находится соль, происходит замедление процесса воздушной циркуляции. В результате соленая вода закипает немного медленнее. Пузырькам воздуха не дают двигаться молекулярные связи. Вот, почему не закипает быстрее, чем не соленая.

А может можно обойтись без соли?

Спор о том, насколько быстро закипает соленая или водопроводная вода может длиться бесконечно. Если посмотреть на практическое применение, большой разницы не будет. Это легко объяснимо законами физики. Вода начинает закипать, когда температура достигает 100 градусов. Это значение может стать другим в случае изменения параметров плотности воздуха. Например, вода высоко в горах начинает кипеть при температуре ниже 100 градусов. В бытовых условиях важнейшим показателем становится мощность газовой горелки, а также температура нагрева электрической плиты. От этих параметров зависит быстрота нагрева жидкости, а также время, необходимое для закипания.

На костре вода начинает закипать через несколько минут, так как сжигаемые дрова, выделяют намного больше тепла, чем газовая плита, да и площадь нагреваемой поверхности намного больше. Отсюда можно сделать простой вывод: чтобы добиться быстрого закипания, требуется включить газовую конфорку на максимальную мощность, а не добавлять соль.

Любая вода начинает кипеть при одинаковой температуре (100 градусов). Но скорость закипания может быть разной. Соленая вода начнет кипеть позже из-за воздушных пузырьков, которым намного сложнее разорвать молекулярные связи. Надо сказать, что закипание дистиллированной воды происходит быстрее, чем обычной, водопроводной. Дело в том, что в очищенной, дистиллированной воде отсутствуют сильные молекулярные связи, нет посторонних примесей, поэтому она начинает нагреваться намного быстрее.

Заключение

Время закипания обычной или соленой воды отличается несколькими секундами. Оно не оказывает никакого влияния на быстроту приготовления пищи. Поэтому не стоит пытаться сэкономить время на закипании, лучше начать строго соблюдать законы кулинарии. Чтобы блюдо получилось вкусным, его нужно солить в определенное время. Вот, почему соленая вода закипает быстрее далеко не всегда!

Если жидкость нагревать, то при определенной температуре она закипит. При кипении в жидкости образуются пузырьки, которые поднимаются наверх и лопаются. В пузырьках содержится воздух, в котором присутствует водяной пар. Когда пузырьки лопаются, то пар вырывается, и, таким образом, жидкость интенсивно испаряется.

Разные вещества, находящиеся в жидком состоянии, кипят при своей, характерной для них температуре. Причем эта температура зависит не только от характера вещества, но и от атмосферного давления. Так вода при нормальном атмосферном давлении кипит при 100 °C, а в горах, где давление ниже, вода кипит при более низкой температуре.

Когда жидкость закипает, то дальнейший подвод к ней энергии (тепла) не увеличивает ее температуру, а просто поддерживает кипение. То есть энергия тратится на поддержание процесса кипения, а не на поднятие температуры вещества. Поэтому в физике вводится такое понятие как удельная теплота парообразования
(L). Она равна количеству тепла, необходимому для того, чтобы полностью выкипел 1 кг жидкости.

Понятно, что у различных веществ своя удельная теплота парообразования. Так у воды она равна 2,3 · 10 6 Дж/кг. У эфира, который кипит при 35 °C, L = 0,4 · 10 6 Дж/кг. У ртути, кипящей при 357 °C, L = 0,3 · 10 6 Дж/кг.

В чем же заключается процесс кипения? Когда вода нагревается, но еще не достигнута температура ее кипения, в ней начинают образовываться маленькие пузырьки. Обычно они образуются на дне емкости, так как обычно нагревают под дном, и там температура выше.

Пузырьки легче окружающей их воды и поэтому начинают подниматься в верхние слои. Однако здесь температура еще ниже, чем у дна. Поэтому пар конденсируется, пузырьки становятся меньше и тяжелее, снова опускаются вниз. Так происходит до тех пор, пока вся вода не прогреется до температуры кипения. В это время слышен шум, предшествующий кипению.

Когда достигнута температура кипения, пузырьки уже не опускаются вниз, а всплывают на поверхность и лопаются. Из них вырывается пар. В это время слышен уже не шум, а бульканье жидкости, которое говорит о том, что она закипела.

Таким образом, при кипении, также как при испарении, происходит переход жидкости в пар. Однако, в отличие от испарения, которое происходит только на поверхности жидкости, кипение сопровождается образованием пузырьков, содержащих пар, по всему объему. Также в отличие от испарения, которое происходит при любой температуре, кипение возможно лишь при определенной, характерной для данной жидкости температуре.

Почему чем выше атмосферное давление, тем температура кипения жидкости больше? Воздух давит на воду, и, следовательно, создается давление внутри воды. Когда образуются пузырьки, в них пар также давит, причем сильнее, чем внешнее давление. Чем больше давление из вне на пузырьки, тем сильнее в них должно быть внутреннее давление. Поэтому они образуются при более высокой температуре. А значит, и вода кипит при более высокой температуре.

Кипение – процесс перехода вещества из жидкого в газообразное состояние (парообразование в жидкости). Кипение не является испарением
: оно отличается тем, что может происходить только при определенном давлении и температуре.

Кипячение – нагревание воды до температуры кипения.

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.

Ввиду того, что пузыри постоянно уменьшаются и увеличиваются в размере, внутри сосуда возникают звуковые волны, которые создают характерный для кипения шум.

На третьей стадии
на поверхность воды поднимается огромное количество пузырьков, что вначале вызывает небольшое помутнение воды, которая затем «бледнеет».

Пар – это газообразное состояние воды. Когда пар поступает в воздух, то он, как и другие газы, оказывает на него определенное давление.

В процессе парообразования величина температуры пара и воды будет оставаться постоянной до тех пор, пока не испарится вся вода.
Такое явление объясняется тем, что вся энергия (температура) направлена на превращение воды в пар.

В данном случае образуется сухой насыщенный пар. Высокодисперсные частицы жидкой фазы в таком паре отсутствуют. Также пар может быть насыщенным влажным и перегретым
.

Насыщенный пар с содержанием взвешенных высокодисперсных частиц жидкой фазы
, которые равномерно распределены по всей массе пара, называется влажным насыщенным паром
.

В начале закипания воды образуется именно такой пар, который затем переходит в сухой насыщенный. Пар, температура которого больше температуры кипящей воды, а точнее перегретый пар, можно получить только с использованием специального оборудования.

Температура кипения соленой воды превышает температуру кипения пресной воды
. Как следствие соленая вода закипает позднее пресной
. В соленой воде присутствуют ионы Na+ и Cl-, которые занимают определенную область между молекулами воды.

В соленой воде молекулы воды присоединяются к ионам соли – данные процесс имеет название «гидратация». Связь между молекулами воды значительно слабее связи, образовавшейся в процессе гидратации.

Поэтому при кипении из молекул пресной воды парообразование происходит быстрее.

На закипание воды с растворенной солью потребуется больше энергии, в качестве которой в данном случае выступает температура.

По мере увеличения температуры молекулы в соленой воде начинаются двигаться быстрее, но при этом их становится меньше, ввиду чего они сталкиваются реже. В результате образуется меньше пара, давление которого ниже, нежели у пара пресной воды.

Для того чтобы в соленой воде давление стало выше атмосферного и начался процесс кипения, необходима более высокая температура. При добавлении 60 граммов соли в воду объемом 1 литр температура кипения увеличится на 10 С.

Миф о точке кипения

Хасок Чанг

Кафедра истории и философии науки
Кембриджский университет

18 октября 2007 г.

Об авторе / Связаться с автором

Все мы учимся в школе, что чистая вода всегда кипит при 100 ° C (212 ° F) при нормальном атмосферном давлении.Как и многие другие вещи, которые «знают все», это миф. Мы должны прекратить увековечивать этот миф в школах и университетах, а также в повседневной жизни: он не только неверен, но и передает ложные представления о природе научного знания. И в отличие от некоторых других мифов, он не выполняет достаточно полезных функций.

На самом деле существует множество вариаций температуры кипения воды. Например, разница в несколько градусов зависит от материала емкости, в которой происходит кипячение.Удаление растворенного воздуха из воды может легко повысить ее температуру кипения примерно на 10 градусов по Цельсию.

Неустойчивость точки кипения — это то, что когда-то было широко известно среди ученых. Это довольно легко проверить, как я узнал из простых экспериментов, которые я показываю в этой статье. И это до сих пор известно некоторым сегодняшним экспертам. Итак, на самом деле странная вещь: почему мы все не слышим об этом? Не только это, но и почему большинство из нас верит, что противоположно , и поддерживает это с такой уверенностью? Как явная ложь стала научным здравым смыслом?

Впервые я осознал всю эту проблему несколько лет назад, когда работал над моей недавней книгой Inventing Temperature (Нью-Йорк: Oxford University Press, 2004), историческим и философским трактатом о термометрах и концепции температуры ( прочтите Введение и оглавление книги).

Старый термометр, фото которого я поместил на обложку книги, говорит о многом (щелкните изображение, чтобы увеличить его). Этот инструмент, датируемый 1750-ми годами, хранится в Музее науки в Лондоне; стеклянные стержни отломились, поэтому все, что у нас есть, — это рамка, на которой изображены четыре разных шкалы. Третья — знакомая шкала Фаренгейта. (Второй, благодаря Делилю, находится «вверх ногами», с 0 ° в точке кипения и увеличивающимися числами по мере того, как становится холоднее; подробнее о таких шкалах читайте на стр.160-162 дюймов Температура изобретения .)

На термометре отмечены две точки кипения. При знакомой температуре 212 ° F он говорит «яростно водяные мальчишки». При температуре около 204 ° F он говорит, что «закипает». Что здесь происходит?

Вы можете подумать, что ремесленник, который сделал этот термометр, должно быть, был довольно некомпетентен в научных вопросах. Но оказывается, что этот термометр был работой Джорджа Адамса, официального создателя научных приборов короля Георга III.А идея двух точек кипения на самом деле пришла прямо от Исаака Ньютона, чья температурная шкала, опубликованная в 1701 году, действительно была первой из четырех шкал Адамса.

Вернуться к началу

Вдохновленный этими странностями 18 века, я более глубоко заглянул в историю, чтобы увидеть, что люди действительно знали и думали о точке кипения в те далекие дни. Фактически, это было настолько неопределенным, что в 1776 году Лондонское королевское общество назначило специальный комитет, которому было поручено дать определенные рекомендации относительно «фиксированных точек» термометров.Комитет Королевского общества зафиксировал различные типы колебаний температуры кипения воды. Генри Кавендиш (портрет справа), возглавлявший комитет, оставил нам довольно загадочное заявление в одной из своих неопубликованных рукописей: «Превышение температуры воды выше точки кипения вызвано множеством разнообразных обстоятельств». (Подробнее о выводах Комитета Королевского общества.)

Еще одним ключевым членом комитета был Жан-Андре де Люк (слева), женевский геолог, физик, метеоролог, теолог и бизнесмен.К этому времени он жил в Англии, став «Читателем» королевы Шарлотты в Виндзоре. Около 1770 года Де Люк провел обширные исследования кипения. Он рассуждал, что при обычном кипении слой воды, касающийся нагретой поверхности, где образуются пузырьки пара, должен быть намного горячее, чем остальная вода. Он хотел узнать температуру того «первого слоя», который будет температурой «истинного кипения». Поэтому он взял колбу с узким горлышком и нагрел ее на масляной бане (а не на открытом огне), пытаясь довести всю воду до той же температуры путем медленного нагрева с минимальными потерями тепла на открытой поверхности. .Но когда он это сделал, Де Люк обнаружил, что вода вообще не кипит нормально. Пузыри были нечастыми и очень большими, иногда взрывоопасными; температура была высокой и неустойчивой, иногда доходившей до 103 ° C.

Де Люка ждала еще одна загадка. Он заметил, что присутствие растворенного воздуха в воде вызывает преждевременное кипение. Он пытался выпустить воздух разными способами, но в конце концов решил, что ему нужно долго встряхивать запечатанную бутылку с водой, помимо всего прочего (помните, как при стряхивании бутылки с газированным напитком выделяются пузырьки газа) .Он сообщил: «Эта операция длилась четыре недели, в течение которых я почти никогда не ставил фляжку, кроме как спать, делать дела в городе и делать то, что требовало обеих рук. Я ел, я читал, я писал, я видел друзья мои, я гулял, все время качая водой «. Четыре безумных недели тряски принесли свои плоды. Драгоценная безвоздушная вода Де Люка достигла 112,2 ° C, а затем взорвалась. (Подробнее о работе Де Люка по кипячению.)

В течение 19 века дальнейшие исследования показали, что кипение является даже более сложным и непослушным явлением, чем это представлял себе Де Люк.Например, в 1810-х годах Жозеф-Луи Гей-Люссак в Париже сообщил, что вода кипит при 101,2 ° C в стеклянном сосуде, тогда как в металлическом сосуде она кипит ровно при 100 ° C. Этот результат стал довольно хорошо известен, но в течение долгого времени ему не было окончательного объяснения. В 1842 году Франсуа Марсе в Женеве расширил работу Гей-Люссака и сообщил, что вода может достигать температуры выше 105 ° C в стеклянном сосуде, обработанном горячей серной кислотой. Это положило начало целому ряду исследований, в которых разные исследователи соревновались друг с другом в достижении все более и более высоких температур чистой жидкой воды при нормальном атмосферном давлении.Насколько я могу судить, в этой гонке «перегрев» выиграл немец по имени Георг Кребс, который в 1869 г. достиг приблизительно 200 ° C. (Подробнее о работе 19-го века по перегреву).

Вернуться к началу

Я был очень удивлен, узнав об этом. Я думал, что у меня довольно хорошее научное образование, но я ни разу не слышал о таких вещах, когда изучал физику в бакалавриате — или в моей последующей жизни в качестве философа и историка науки, в которой я постоянно контактировал с коллеги, постоянно исследующие странные вещи, незавершенные дела и нерешенные вопросы в науке.

Я подробно изложил исторические дебаты в первой главе моей книги, упомянутой ранее, но у меня все еще оставалась проблема недоверия. Были ли правы ученые XVIII и XIX веков? Или это была ошибка, похожая на печально известный недавний случай «холодного синтеза» или более старый случай «N-лучей»? Я решил, что есть только один способ узнать это: увидеть сам, в лаборатории.

Мне удалось воплотить эту мысль в жизнь летом 2004 года, а затем снова в 2007 году, благодаря гостеприимству коллег с химического факультета Лондонского университетского колледжа и исследовательскому гранту Leverhulme Trust.Мои эксперименты были достаточно простыми, но они не могли быть выполнены без щедрой помощи множества людей.

Есть шесть наборов экспериментов, которые я хотел бы представить, очень кратко резюмируя их ниже. Щелкните ссылки в конце каждой сводки, чтобы получить полное описание и видеоматериалы с основными моментами, а также некоторые дальнейшие заметки о других связанных экспериментах и ​​наблюдениях.

Общие сведения об экспериментах и ​​использованной аппаратуре .

Эксперимент 1.Неопределенность точки кипения

Почти как только я вошел в лабораторию, я понял, что обычное кипение — очень сложное и довольно неопределенное явление, о чем свидетельствует термометр Адамса, о котором говорилось выше.

Прочтите об этом эксперименте и посмотрите видеоклип.
Подробнее о связанных экспериментах и ​​наблюдениях.

Эксперимент 2. Различная температура в разных сосудах

После наблюдения за очень обычным кипением воды с некоторой осторожностью, следующим очевидным шагом было проверить утверждение Гей-Люссака о том, что на температуру кипения влияет материал сосуда, в котором происходило кипение.В моих экспериментах легко наблюдались различия в диапазоне более 3 ° C — самые низкие для металла, более высокие для стекла и самые высокие в некоторых керамических сосудах.

Прочтите об этом эксперименте и посмотрите видеоклип.
Подробнее о связанных экспериментах и ​​наблюдениях.

Эксперимент 3. Пониженная температура в гидрофобном сосуде

Эти наблюдения привели к дальнейшим экспериментам. Гей-Люссак объяснил влияние качества поверхности тем, что температура кипения была выше, когда вода сильнее прилипала к поверхности сосуда.Когда Марсе развил работу Гей-Люссака, он заметил, что стеклянный стакан, покрытый слоем серы, которая отталкивает воду, показывает температуру кипения 99,7 ° C. Услышав это, мой спонсор-химик Андреа Селла посоветовал нам попробовать современную версию эксперимента, которая, конечно же, дает значительно более низкие температуры кипения. (Примечание для историков: нет ли опасений по поводу использования тех же материалов, что и историки?)

Прочтите об этом эксперименте и посмотрите видеоклип.

Опыт 4. Действие кипящей щепы

Гей-Люссак также сообщил, что бросание металлических опилок или даже порошкового стекла в кипящую воду в стеклянном сосуде снижает температуру, приближая ее к 100 ° C. Фактически, эта идея позже была развита в использовании «кипящих чипсов», чтобы избежать перегрева и облегчить плавное кипение, что является обычной практикой в ​​химических лабораториях и по сей день. Кипячение чипсов позволяет воде закипать при значительно более низких температурах.

Прочтите об этом эксперименте и посмотрите видеоклип.
Подробнее о связанных экспериментах и ​​наблюдениях.

( Примечание по технике безопасности и оборудованию : Эксперименты 1-4 действительно очень просты, требуют минимальных материалов и навыков, хотя может быть нетривиальной задачей получить запас дистиллированной воды, если вы не работаете в установленной лаборатории. Следующее два эксперимента немного сложнее, и их, конечно, не следует проводить без защиты глаз, так как из колб будет выходить очень горячая вода.)

Эксперимент 5. Перегретое кипение при медленном нагревании

Я провел длинную серию экспериментов, пытаясь повторить работу Де Люка, опубликованную в 1772 году, чтобы изучить, что происходит, когда воду кипятят с использованием мягкого источника тепла, минимизируя потери тепла на поверхности. В этой установке кипение обычно начинается при температуре около 100 ° C, но постепенно вода начинает «вздыматься» и «вздуваться». Температура может легко достигать 103-104 ° C.

Прочтите об этом эксперименте и посмотрите видеоклип.
Подробнее о связанных экспериментах и ​​наблюдениях.

Эксперимент 6. Перегрев за счет дегазации

Наконец, я попытался воспроизвести результат Де Люка по удалению растворенного воздуха из воды. Но, в отличие от Де Люка, я не хотел трястись четырьмя неделями, поэтому я нашел альтернативный метод. (Узнайте больше о процессе «дегазации».) Когда дегазированная вода мягко нагревается, результат часто бывает весьма замечательным: в течение долгого времени ничего видимого не происходит, а затем внезапно вода взрывается.Я наблюдал, как непосредственно перед взрывом температура достигала 108-109 ° C. Кто-нибудь еще видел это?

Прочтите об этом эксперименте и посмотрите видеоклип.
Подробнее о связанных экспериментах и ​​наблюдениях.

Вернуться к началу

Надеюсь, из моих экспериментов вы легко увидите, что странные наблюдения, о которых сообщали ученые 18 и 19 веков, в целом были вполне правильными. Это поднимает несколько очень интересных вопросов.

(1) Если точка кипения настолько неопределенная, как можно сделать стандартные термометры? Великая ирония: результат, что вода не всегда кипит при 100 ° C, был установлен с помощью термометров, которые были откалиброваны в предположении, что кипит при 100 ° C. Эта кажущаяся чушь на самом деле не так плоха, как кажется. Подробнее.

(2) Если температура кипящей воды настолько изменчива при вполне обычных обстоятельствах, почему мы не замечаем этого, когда большинство из нас кипятят воду ежедневно? Причина в том, что большинство людей до сих пор кипятят воду в тех условиях, которые преобладали в Европе 19 века.Я защищаю безумный культурный релятивизм? Подробнее.

(3) Почему ученые не придумали теорию, объясняющую эти странные явления? На самом деле, такая теория существует, и есть хорошо зарекомендовавшая себя экспериментальная работа, связанная с теорией — не столько в физике или химии, сколько в инженерии. (Впервые я узнал об этом в разгар своих экспериментов благодаря Стиву Брамвеллу и Майку Юингу из химического факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.) Подробнее.

Вернуться к началу

Мое расследование вызвало гораздо больше вопросов, чем дало ответов.Есть вещи, которые мне еще не удалось понять, например, как именно и почему растворенный воздух играет такую ​​важную роль в облегчении кипения. (Подробнее об оставшихся вопросах и дальнейшей работе.) Но уже мое предварительное исследование выявило некоторые существенные пробелы в общих знаниях о кипении в стандартной физике и химии, особенно в том, как преподаются эти предметы, даже в высших учебных заведениях. Эти пробелы существуют не потому, что наука не способна их заполнить, а потому, что науке необходимо отложить в сторону множество вопросов и фактов, чтобы сосредоточиться на текущих передовых исследованиях.

История и философия науки могут служить функции сохранения и развития аспектов научного знания, которые утрачиваются или игнорируются в процессе научного прогресса. Я бы никогда не узнал всех хороших вещей о кипячении, которые я представил в этой статье, если бы я не узнал из исторических источников. И я бы не стал изучать эту историю, если бы не исследовал философские вопросы о том, как мы можем узнать, надежны ли наши термометры.

Использование истории и философии науки для улучшения наших знаний о природе — это программа исследования, которую я называю «дополнительной наукой», потому что она дополняет текущую специализированную науку, не оспаривая ее законность (подробнее о дополнительной науке). Я надеюсь, что это краткое изложение конкретного вопроса дало вам представление о потенциале этой исследовательской программы, которой я планирую заниматься в течение многих лет.

Вернуться к началу

Какая температура и как долго? — Супер Преппер

В лучшем случае ваш источник воды никогда не подвергнется опасности, даже после стихийных бедствий.Конечно, это бывает редко.

Если ваша вода загрязнена или поток ограничен, следующим лучшим сценарием будет наличие большого количества воды на складе. Однако не все хорошо подготовлены к стихийным бедствиям, и даже у тех, у кого они есть, в конечном итоге заканчивается чистая вода. Крайне важно знать, как очищать воду с помощью различных методов.

Сегодня я покажу вам предпочтительный метод кипячения воды для питья.

Кипящая вода для питья

Кипячение — самый распространенный метод очистки воды во время чрезвычайных ситуаций.Во время стихийного бедствия местные или региональные источники воды могут быть загрязнены. Вот почему вы часто будете видеть, как правительственные агентства рекомендуют гражданам определенного района вскипятить воду перед тем, как использовать ее. Однако этот метод одинаково эффективен во время походов или просто попыток выжить в дикой природе.

Этот метод включает нагрев воды до температуры, при которой из воды начинают подниматься пузырьки. Такая температура делает его непригодным для жизни микроорганизмов, таких как бактерии, вирусы и паразиты.Это самый надежный способ убить микроорганизмы и сделать питье безопасным. Вот инструкция по кипячению воды.

Пошаговое руководство по кипячению воды

1. Фильтр воды

1. Если в воде есть видимые частицы, отфильтруйте ее как можно лучше, пропустив через кусок одежды или обрезок. Этот шаг может не понадобиться, если вы не видите никаких частиц в воде и вода прозрачная.

2. Найдите источник тепла

1. Это может варьироваться в зависимости от вашего местоположения и чрезвычайной ситуации.Во время кемпинга разведите костер. Находясь в помещении, зажгите плиту. Если у вас есть газовая плита, вам не нужно электричество, чтобы ее зажечь.
2. Однако, независимо от выбранного источника, убедитесь, что вы не подвергаете себя большей опасности. Например, если ваш дом или территория затоплены, избегайте риска поражения электрическим током, отключая / отключая электронные устройства от электросети (включая плиту), даже если питание все еще включено. А еще лучше полностью перевернуть блок выключателя.

3.Используйте емкость и нагрейте воду до кипения

1. Найдите емкость, желательно металлическую, налейте в нее воду и поставьте ее на источник тепла. Продолжительность этого будет зависеть от высоты вашего местоположения.
2. Те, кто находится на больших высотах, увидят, что их вода закипает быстрее. Это связано с тем, что температура кипения воды на больших высотах ниже.

Высота менее 6500 футов : Варить в течение 1 минуты.

Высота не менее 6500 футов : Варить в течение 3 минут.

4. Дать кипяченой воде остыть

1. После того, как вода закипит в течение одной-трех минут, в зависимости от высоты над уровнем моря, дайте ей остыть. Если дать ему остыть, температура кипящей воды снизится, и вкус снова станет лучше.
2. После охлаждения воду можно пить или хранить в чистых продезинфицированных емкостях с плотными крышками.
3. Поскольку для охлаждения воды требуется около получаса, разумно вскипятить больше воды, чем нужно. Это избавит вас от необходимости выбирать между жаждой и необходимостью пить горячую воду.

Оптимист считает, что у него достаточно чистой питьевой воды. Выживальщик носит с собой спичечный коробок и горшок для очистки воды на всякий случай, если он этого не сделает.

Почему кипячение очищает воду

Кипячение очищает воду за счет тепла. Тепло, поступающее от источника, повышает температуру воды примерно до 212 ° F (100 ° C).Эта температура слишком высока, чтобы поддерживать жизнь.

Преимущества кипятка для питья

• Кипячение — самый простой способ очистки воды, доступный во время чрезвычайных ситуаций или стихийных бедствий. Чрезвычайные ситуации часто означают, что у вас не будет доступа к основным услугам или материалам, например, к чистой воде.
• Если вы хотите очистить воду, вы должны использовать доступные ресурсы. Для кипячения требуется только источник тепла и что-то, в чем можно вскипятить воду.
• Кипячение очищает питьевую воду. Некоторые чрезвычайные ситуации, такие как наводнение, часто могут нарушить целостность питьевой воды. Однако кипячение убивает болезнетворные микроорганизмы, которые часто встречаются в питьевой воде.

Недостатки кипятка

• Текущие исследования показали, что кипячение убивает только около 99% микроорганизмов.
• Эти исследования показывают, что микроорганизмы могут образовывать вокруг себя кисту, когда температура превышает допустимую.Эта адаптация помогает им выжить даже при таких высоких температурах, как кипящая вода.
• Кипяченая вода может быть повторно загрязнена. Обычно это происходит, когда вода неправильно хранится в продезинфицированных емкостях.
• Хотя кипяченая вода убивает бактерии и живые организмы, она не устраняет мутность, вкус, запах, цвет или химические вещества.
• Кипящая вода не удаляет мышьяк и другие химические загрязнители. Чтобы удалить или уменьшить химические загрязнения, рассмотрите возможность использования системы фильтрации на основе углерода.
• Кипящая вода с высоким содержанием кальция, железа или хлора не идеальна, потому что минералы не испаряются. В результате у вас останется концентрированная минеральная вода, которая при постоянном потреблении может привести к образованию камней в почках или другим проблемам со здоровьем.

Альтернативные способы очистки воды с помощью тепла

Когда источников тепла нет, придется импровизировать. В таких обстоятельствах попробуйте использовать другие средства, например, нагрев питьевой воды естественным путем, используя солнце.

Использование метода SODIS

Солнечная дезинфекция воды или «SODIS» позволяет использовать ультрафиолетовые (УФ) лучи для очистки воды. См. Это руководство о том, как очистить воду с помощью метода SODIS.

Такой способ обогрева позволяет использовать естественную энергию солнца. Этот метод может быть лучше кипячения, так как огонь не требуется. Все, что вам нужно, это солнце и прозрачная пластиковая бутылка. Нагревание с помощью солнца помогает вам использовать естественный источник тепла и тепла.В. лучи для стерилизации воды.

Использование солнечной плиты

С помощью солнечной плиты можно довести воду до температуры, которая обеспечивает ее надлежащую очистку. Рекомендуется оставить воду на плите примерно на пять минут при температуре 140 ° F (60 ° C) или выше с использованием солнечной плиты.

Очистка воды при более низких температурах

В некоторых ситуациях вы можете только нагреть воду и не иметь доступа к открытому пламени для ее кипячения.Такие условия могут быть очень сложными, поскольку вы можете не знать, безопасна ли вода для питья или нет, поскольку вы не можете просто наблюдать за появлением кипения как признака того, что это безопасно.

Исследования показывают, что патогены, передающиеся через воду, часто инактивируются или погибают при высоких температурах. ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендует нагревать воду до температуры не менее 158 ° F (70 ° C) в течение минуты, чтобы убить 99,9% патогенов.

«Если вы не можете достичь точки кипения, нагрев воды при 140 ° F (60 ° C) или выше в течение примерно пяти минут должен убить все присутствующие патогены.”

— Чарльз Гамильтон ( SuperPrepper.com)

Пейте воду сразу после того, как она остынет, или храните ее в продезинфицированном герметичном контейнере. Не допускайте повторного загрязнения воды, повторно кипятить питьевую воду небезопасно.

Заключение

Отсутствие очистки воды может быть опасным. Это потому, что это может привести к заболеваниям, передаваемым через воду, которые могут вызвать рвоту, диарею или даже смерть без надлежащего лечения.

В отчете Всемирной организации здравоохранения указывается, что по состоянию на 2014 год в мире ежегодно происходило более 842000 смертей от болезней, передающихся через воду.Простые методы очистки воды могли предотвратить эти смерти. Есть так много способов очистить воду. Использование тепла для дезинфекции и очистки воды — один из самых простых методов обеспечения безопасности питьевой воды.

Приговаривали ли вас когда-нибудь местные власти кипятить водопроводную воду перед употреблением? Расскажите нам об этом в комментариях ниже!

https://www.superprepper.com/water-storage/water-purification/

Факты о кипении для детей

Кипение происходит, когда жидкость превращается в газ, образуя пузырьки внутри объема жидкости.Если пузырьки не образуются, мы говорим об «испарении».

Температура, при которой происходит кипение, называется точкой кипения и зависит от конкретной природы вещества.

Например, вода закипает при температуре около 100 ° C (градусов Цельсия). Когда вода кипит, она превращается в пар, называемый водяным паром.

Использование для варки

• Пищу можно приготовить путем кипячения.
• Микробы в жидкости (например, воде) можно убить кипячением жидкости.
• Микробы на объекте можно убить, поместив его в кипящую жидкость.

Типы

Ядро

Ядерное кипячение воды над горелкой кухонной плиты

Ячеистое кипение характеризуется ростом пузырьков или хлопков на нагретой поверхности, которые поднимаются из отдельных точек на поверхности, температура которой лишь немного выше температуры жидкости. Как правило, количество центров зародышеобразования увеличивается с увеличением температуры поверхности.

Неровная поверхность емкости для кипячения (т. Е. Повышенная шероховатость поверхности) или добавки к жидкости (т. Е. Поверхностно-активные вещества и / или наночастицы) могут создавать дополнительные центры зародышеобразования, в то время как исключительно гладкая поверхность, такая как пластик, подвержена перегреву. В этих условиях нагретая жидкость может задерживать закипание, а температура может несколько превышать точку кипения без кипения.

Критический тепловой поток

Когда поверхность кипения нагревается выше критической температуры, на поверхности образуется пленка пара.Поскольку эта паровая пленка гораздо менее способна отводить тепло от поверхности, температура очень быстро повышается за пределами этой точки в переходный режим кипения. Момент, в котором это происходит, зависит от характеристик кипящей жидкости и рассматриваемой поверхности нагрева.

Переход

Переходное кипение может быть определено как нестабильное кипение, которое происходит при температурах поверхности между максимально достижимой при пузырьковом кипении и минимально достижимой при пленочном кипении.

Образование пузырьков в нагретой жидкости — сложный физический процесс, который часто включает кавитацию и акустические эффекты, такие как шипение широкого спектра, которое можно услышать в чайнике, еще не нагретом до точки, при которой пузырьки вскипают на поверхности.

Пленка

Если поверхность, нагревающая жидкость, значительно горячее, чем жидкость, то произойдет пленочное кипение, при котором тонкий слой пара с низкой теплопроводностью изолирует поверхность. Это состояние паровой пленки, изолирующей поверхность от жидкости, характеризует пленочное кипение .

При перегонке для разделения смесей используется кипение. Это возможно, потому что пар, поднимающийся из кипящей жидкости, обычно имеет соотношение компонентов, отличное от соотношения компонентов в жидкости.

использует

Для приготовления питьевой воды

Поскольку метод дезинфекции воды, доведение ее до точки кипения при 100 ° C (212 ° F), является старейшим и наиболее эффективным способом, поскольку он не влияет на вкус, он эффективен, несмотря на наличие в нем загрязняющих веществ или частиц, и представляет собой одностадийный процесс, который устраняет большинство микробов, вызывающих заболевания кишечника.В местах, где имеется надлежащая система очистки воды, она рекомендуется только в качестве метода экстренной очистки или для получения питьевой воды в пустыне или в сельской местности, поскольку она не может удалить химические токсины или примеси.

Уничтожение микроорганизмов кипячением следует кинетике первого порядка — при высоких температурах это достигается за меньшее время, а при более низких температурах — за большее время. Тепловая чувствительность микроорганизмов варьируется, при 70 ° C (158 ° F), видам лямблий (вызывающим лямблиоз) может потребоваться десять минут для полной инактивации, большинство кишечных микробов и E.coli (гастроэнтерит) занимает меньше минуты; при температуре кипения Vibrio cholerae (холера) занимает десять секунд, а вирус гепатита А (вызывает симптом желтухи) — одну минуту. Кипячение не гарантирует уничтожения всех микроорганизмов; Споры бактерий Clostridium могут выжить при 100 ° C (212 ° F), но не переносятся водой или не влияют на кишечник. Таким образом, для здоровья человека полная стерилизация воды не требуется.

Традиционный совет кипятить воду в течение десяти минут в основном для дополнительной безопасности, поскольку микробы начинают уничтожаться при температурах выше 60 ° C (140 ° F), и доведение воды до точки кипения также является полезным признаком, который можно увидеть без с помощью градусника, и к этому времени вода обеззараживается.Хотя температура кипения снижается с увеличением высоты, этого недостаточно, чтобы повлиять на процесс дезинфекции.

Приготовление пищи

Кипячение — это метод приготовления пищи в кипящей воде или других жидкостях на водной основе, таких как бульон или молоко. Варить на медленном огне — это слабое кипение, в то время как при варке жидкость движется, но почти не пузырится.

Температура кипения воды обычно составляет 100 ° C или 212 ° F. Давление и изменение состава жидкости могут изменить точку кипения жидкости.По этой причине приготовление на большой высоте обычно занимает больше времени, поскольку температура кипения является функцией атмосферного давления. В Денвере, Колорадо, США, который находится на высоте около одной мили, вода кипит примерно при 95 ° C или 203 ° F. В зависимости от типа блюд и высоты над уровнем моря кипящая вода может быть недостаточно горячей для правильного приготовления пищи. Точно так же повышение давления, как в скороварке, поднимает температуру содержимого выше точки кипения на открытом воздухе.

Добавление водорастворимого вещества, такого как соль или сахар, также увеличивает температуру кипения.Это называется повышением точки кипения. При приемлемых концентрациях соли эффект очень мал, и повышение температуры кипения трудно заметить. Однако при приготовлении густого сахарного сиропа, такого как Гулаб Джамун, можно заметить повышение точки кипения. Из-за различий в составе и давлении температура кипения воды почти никогда не бывает точно 100 ° C, но достаточно близка для приготовления.

Продукты, пригодные для варки, включают овощи, крахмалистые продукты, такие как рис, лапша и картофель, яйца, мясо, соусы, бульоны и супы.

Варка имеет несколько преимуществ. Это безопасно и просто, подходит для масштабной кулинарии. Более старые, жесткие и дешевые куски мяса и птицы можно сделать легкоусвояемыми. Получается питательный бульон с хорошим вкусом. Кроме того, при приготовлении зеленых овощей сохраняется максимальный цвет и пищевая ценность при минимальном времени кипячения.

Варка еды над камином

С другой стороны, есть несколько недостатков. Происходит потеря растворимых витаминов из пищи в воду (если воду слить).Варка также может быть медленным методом приготовления пищи.

Варить можно несколькими способами: продукт можно поместить в уже быстро закипающую воду и оставить готовиться, можно уменьшить огонь и варить пищу на медленном огне; или пищу также можно поместить в кастрюлю, и в кастрюлю можно добавить холодную воду. Затем его можно варить до тех пор, пока еда не станет удовлетворительной.

Вода на внешней стороне кастрюли, то есть во влажной кастрюле, увеличивает время, необходимое кастрюле для кипячения. Кастрюля будет нагреваться с нормальной скоростью, как только вся лишняя вода на внешней стороне кастрюли испарится.

Варка также часто используется для удаления соли из некоторых пищевых продуктов, таких как бекон, если требуется менее соленый продукт.

Пакет для варки

Также известный как «кипячение в пакете», это включает нагревание или приготовление готовой пищи, запечатанной в толстом пластиковом пакете. Пакет с продуктами, часто замороженными, на определенное время погружают в кипящую воду. Полученные блюда можно приготовить с большим удобством, поскольку при этом не пачкаются кастрюли или сковороды. Такое питание доступно как для кемпинга, так и для домашнего питания.

Контраст с испарением

При любой заданной температуре все молекулы в жидкости не обладают одинаковой кинетической энергией. Некоторые частицы высокой энергии на поверхности жидкости могут иметь достаточно энергии, чтобы избежать межмолекулярных сил притяжения жидкости и стать газом. Это называется испарением.

Испарение происходит только на поверхности, в то время как кипение происходит во всей жидкости. Когда жидкость достигает точки кипения, в ней образуются пузырьки газа, которые поднимаются на поверхность и лопаются в воздух.Этот процесс называется кипячением. Если кипящую жидкость нагреть сильнее, температура не повысится, а закипит быстрее.

Связанные страницы

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду?

Я заваривал чай и задавался вопросом, сколько времени нужно, чтобы вскипятить чашку воды? Я приготовил одну маленькую чашку чая объемом 4 унции, так что это всегда занимает всего минуту или две. Но я хотел узнать больше.

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду? Для кипячения 1 стакана (250 мл) воды с температурой 59 ° F (15 ° C) в водонагревателе с эффективностью 1 кВтч (киловатт-час) требуется 90 секунд.Для кипячения 2 стаканов воды требуется 2,5 минуты, а для кипячения 4 стаканов воды — 5 минут.

Но обычно мы не используем очень эффективные водонагреватели, поэтому в реальной жизни это обычно занимает немного больше времени. Всегда есть неэффективность преобразования энергии в тепло и некоторые потери тепла из воды при повышении температуры.

А теперь посмотрим, сколько нужно варить разные
количество воды на разных нагревателях, и как мы можем рассчитать это по
мы сами.

Сколько времени нужно, чтобы вода закипела?

Как я упоминал ранее, требуется около 90 секунд, чтобы вскипятить 1 стакан (250 мл) воды с температурой 59 ° F (15 ° C) в очень эффективном водонагревателе мощностью 1 кВт · ч (киловатт-час). Это при среднем атмосферном давлении (1 атм), постоянном повышении температуры и отсутствии потерь тепла.

Есть много способов вскипятить воду и использовать различную посуду. Время, необходимое для закипания воды, зависит от нескольких факторов :

• скорости, с которой вы добавляете тепла
• температура воды в начале
• эффективность вашего нагревателя
• количество воды, которое вам нужно довести до кипение
• атмосферное давление
• примеси в воде

Большой фактор — это используемый водонагреватель и температура исходной воды.Если вы попытаетесь вскипятить воду до точки замерзания, это займет гораздо больше времени.

Как рассчитать продолжительность кипячения воды

Это легко вычислить.
Требуется 4,2 Дж (джоуля), чтобы поднять грамм воды на 1 ° C.
(Или 8,33 БТЕ для увеличения одного галлона воды на один градус по Фаренгейту)

Итак, если ваша вода имеет температуру 15 ° C (59 ° F) и вы хотите вскипятить литр (4 стакана), тогда:
4,2 * 1 * (100-15) = 357 с (или 6 минут) в обогревателе мощностью 1 киловатт.
Или 3 минуты в обогревателе на 2 кВтч.

Для 1 стакана воды (250 мл) это:
4,2 * 0,25 * 85 = 89,25 (или около 1,5 минут) для обогревателя 1 кВт · ч или 45 секунд для нагревателя 2 кВт · ч .

Но в реальной жизни мы не используем идеальные водонагреватели, и есть большие потери тепла и неэффективность преобразования энергии в тепло, поэтому на это требуется больше времени.

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить 2 стакана воды?

При использовании водонагревателя с эффективностью 2 киловатта r, i t требуется 90 секунд, чтобы вскипятить 2 стакана воды (0.5 кг) от 59 ° F (15 ° C) до 212 ° F (100 ° C).

Но это идеальная ситуация с высокоэффективным водонагревателем, и в реальной жизни это всегда занимает больше времени. Кроме того, для точка кипения 212 ° F (100 ° C) не всегда является постоянной.

На плите потребуется около 5 минут , чтобы вскипятить 2 стакана воды, в зависимости от плиты и факторов, о которых я упоминал ранее. Обычно это 2 минуты на стакан воды. Чтобы вскипятить воду на гриле, потребуется гораздо больше времени.

В микроволновке потребуется около 1.5–2 минуты , чтобы вскипятить 2 стакана воды.

В печи потребуется около 15-20 минут , чтобы вода достигла точки кипения.

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду в микроволновой печи?

Микроволновой печи мощностью 1,5 кВтч потребуется от 1 до 1,5 минут, чтобы вскипятить чашку воды. Микроволновая печь мощностью 700-800 ватт займет от 2,5 до 3 минут. Чтобы вскипятить 4 стакана воды (1 литр) в обычной микроволновой печи, требуется 3-5 минут.

На первый взгляд кажется слишком длинным, но всегда есть потери тепла из воды и неэффективность преобразования энергии в тепло.Время, необходимое для кипячения воды, будет зависеть от энергии и эффективности вашей микроволновой печи.

При кипячении в микроволновой печи рассмотрите возможность добавления ложки
сахар или соль, чтобы помочь с пузырями, когда температура достигает кипения
точка.

Примечание. Для кипячения воды используйте контейнер, пригодный для использования в микроволновой печи. Не закрывайте контейнер крышкой. Всегда читайте руководство, прилагаемое к кухонному прибору, чтобы обязательно соблюдать правила.

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду на плите?

Это займет около 8
до 10 минут, чтобы довести до кипения 4 стакана (1 литр) воды, в зависимости от
печь.Обычно это 2 минуты на стакан воды, в зависимости от плиты.

На пропановой печи ,
8 минут для кипячения 4 чашек (1
литр воды.

На природном газе ,
7 минут для кипячения 4 чашек (1
литр воды.

На индукционной варочной панели ,
5 минут , чтобы сварить 4 чашки
вода (1 литр).

На плита электрическая ,
10 минут , чтобы сварить 4 стакана
(1 литр) воды.

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду в чайнике?

Для кипячения 4 стаканов (1 литра) воды в чайнике мощностью 1500 Вт потребуется около 4 минут. Например, если вы используете более мощный чайник на 2400 Вт, вам потребуется 2-3 минуты, чтобы вскипятить 4 стакана (1 литр) воды.

Это время, если мы предположим, что вода была 59 ° F (15 ° C) до того, как мы начали кипеть, а атмосферное давление было обычным 1 атм.

Сколько времени нужно для кипячения 4, 6 и 12 литров воды?

Есть много способов вскипятить воду и потушить различные горелки.
там.

11 минут требуется, чтобы вскипятить 4 литра воды на горелке мощностью 15 000 БТЕ при температуре от 50 до 212 ° F.

Требуется 5 минут , чтобы довести до кипения 4 литра (1 галлон) воды на хорошей газовой горелке, или 9-10 минут на горелке 18 000 БТЕ. И обычно от 15 до 20 минут на плите 7000 БТЕ.

Для горелки на 15 000 БТЕ при температуре воды, начинающейся с 50 ° F, потребуется 12-15 минут для кипячения 6 литров (1,5 галлона) воды.И за 20-25 минут довести до кипения 12 литров (3 галлона) воды.

Как ускорить закипание воды

Самый быстрый способ кипячения
вода — с помощью электрочайника или микроволновой печи. Может занять всего 1-2
минут, чтобы вскипятить чашку воды с помощью хорошего электрического чайника, или 1 минуту, чтобы
микроволновая печь установлена ​​на высоком уровне.

Важное примечание: используйте безопасный контейнер для микроволновой печи. Имейте в виду, что вода может взорваться при кипячении в микроволновой печи (включая кружку). Никогда не используйте металл в микроволновой печи.

Вот несколько способов, как быстрее довести воду до кипения:

• Начиная с более горячей воды, закипит быстрее
• Используйте индукционную плиту
• Больше поверхности = более быстрое кипение (в сковороде закипит быстрее, чем в кастрюле)
• Используйте меньше воды и больше тепла
• Если вы смотрите на кастрюлю с водой, она дольше закипает…

Соль помогает воде закипать быстрее?

Нет, соль не помогает воде закипеть быстрее, но она заставляет пищу готовиться быстрее.Соль повышает температуру кипения воды, называемую повышением точки кипения, и увеличивает время ее достижения.

Источник: Astrocamp school

Это старая женская сказка, что соль заставляет воду закипать быстрее, но она увеличивает температуру кипения, делая воду более горячей при кипении. При этом пища готовится быстрее, но вода не закипает.

Надеюсь, сегодня вы узнали что-то полезное. Продолжайте читать, у меня здесь есть кое-что интересное!

При какой температуре закипает вода? Точка кипения

Температура кипения чистой воды на уровне моря составляет 212 градусов по Фаренгейту.

Температура, при которой вода закипает, называется точкой кипения и зависит от давления. Чем больше давление, тем ниже температура кипения. Следовательно, это также зависит от высоты, поскольку атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты.

Например:

• На уровне моря чистая вода кипит при 212 ° F. (давление одна атмосфера)

• На Эвересте (высота 8848 метров) жидкость закипает при 86 градусах Цельсия.

• На высоте 19 000 метров температура кипения меняется на 37ºC.

Температура кипения жидкости зависит от внешнего давления. Жидкость в частичном вакууме имеет более низкую точку кипения, чем когда жидкость находится при атмосферном давлении. Жидкость под высоким давлением имеет более высокую температуру кипения, чем когда жидкость находится под атмосферным давлением.

• Когда внешнее давление меньше одной атмосферы, точка кипения жидкости ниже, чем ее типичная точка кипения.

• Когда внешнее давление равно одной атмосфере, точка кипения жидкости называется стандартной точкой кипения.

• Когда оказываемое давление превышает одну атмосферу, вода кипит при более высоких температурах, чем ее стандартная точка кипения.

Еще одним фактором, влияющим на температуру кипения воды, является чистота жидкости. В воде растворяются различные вещества, такие как минеральные соли, кальций, натрий, сульфаты или бикарбонаты. Таким же образом эти факторы влияют и на температуру замерзания.

Например, если мы добавим 58 граммов соли в один литр воды, температура кипения увеличится на 1 градус Цельсия.

Когда температура достигает точки кипения, внутри жидкости образуются пузырьки газа. Эти пузырьки поднимаются на поверхность и выделяют газ в окружающую среду. В то же время кинетическая энергия его молекул увеличивается.

Как температура кипения влияет на тепловую солнечную энергетическую систему?

Одна из опасностей солнечной тепловой системы состоит в том, что может произойти закипание или чрезмерное повышение температуры теплоносителя.

Предположим, мы выбрали органический теплоноситель в первом контуре.В этом случае риск кипения будет равен нулю, поскольку его температура кипения намного выше 100 ºC, обычно выше 180 ºC.

Этого запаса более чем достаточно для рабочих параметров установки ГВС.

Что такое скрытая теплота испарения?

Скрытая теплота парообразования — это тепло, необходимое для преобразования определенного количества молекул воды из жидкого состояния в газообразное.

Тепло, подводимое к воде, связано с повышением температуры до тех пор, пока она не закипит.Когда вода закипает, происходит переход из жидкой фазы в газовую. Во время этой фазы вода поглощает определенное количество тепла, чтобы преодолеть силы притяжения, удерживающие атомы или молекулы вместе. Во время этого процесса температура остается постоянной, пока вся масса не изменится.

По сравнению с кипением сублимация — это физическое преобразование, при котором твердое вещество превращается непосредственно в пар. Для таких соединений точка сублимации — это температура, при которой твердое тело, превращающееся прямо в пар, имеет давление пара, равное внешнему давлению.

Давление пара — это мера склонности материала переходить в газообразное или парообразное состояние.

Как высота влияет на приготовление пищи?

На больших высотах давление воздуха ниже, поэтому приготовление пищи занимает больше времени. Приготовление пищи на большой высоте требует особого внимания.

На кухне установлены определенные точки кипения, и, следовательно, они различаются по времени приготовления по большинству рецептов. Вода не кипит при одинаковой температуре во всех регионах мира.