При сколько градусов закипает вода: При какой температуре закипает вода

Содержание

при скольки градусах закипает, почему иногда подпрыгивает крышка и т.д.

От чего зависит закипание в домашних и других условиях?

Кипением называется усиленное образование пара в массе и на поверхности воды.

Однако традиционное испарение вещества происходит при любых условиях. Закипание же происходит только по достижении определенных условий – температуры и внешнего давления.

Например, для воды в нормальных условиях (760 мм. рт. ст.) этот показатель равняется 100С. С другой стороны, он легко изменяется. Кроме того, на точку кипения влияют различные, растворенные в воде примеси. В большинстве случаев это соли – естественные, придающие жесткость, либо искусственно добавленные, например, пищевая поваренная.

Отметка в 100С – приведена для дистиллированной h3O в нормальных условиях. Стандартно используемая вода – из водопровода, ручья, озера, колодца и т. д. – в действительности является водным раствором различных солей. Поэтому температура ее закипания несколько выше справочного значения.

На существенных возвышенностях, ввиду падения атмосферного давления, кипение начинается раньше. Однако процесс варения – как способ приготовления пищи – не становится быстрее, а, напротив, возрастает и становится затрудненным.

Каждые 300 метров подъема от уровня моря снижают точку закипания на один градус. Альпинисты знают, что высоко в горах котелок закипает при 85-90С и даже ниже.

Противоположный эффект возникает в естественных низменностях и при росте атмосферного давления – точка кипения превышает несколько привычный показатель.

При скольки градусах закипает?

Независимо от типа используемого прибора в нормальных условиях вода закипает при следующих значениях температуры (в наиболее распространенных единицах измерения):

Цельсия, 0С	Фаренгейта, 0F	Кельвина, К
100	212	373,15

Однако следует учесть, что в различных приборах, несмотря на одинаковую точку закипания, время для достижения процесса все же различное.

Например, быстрее всего вода закипит в современном электрическом чайнике в теплозащитном корпусе с мощным круговым ТЭНом на 2-3 кВт. Среднее значение по времени будет у обычного чайника с закрытой крышкой. Дольше всех придет к результату емкость без крышки.

Как с уменьшением давления снижается температура закипания, так с увеличением она возрастает. Этот принцип нашел практическое применение в кухонных приборах – скороварках.

Показатель кипения в них достигает рекордных для повседневных условий – 120-130С. Это позволяет ускорить процесс готовки пищи (в противоположность горной местности – когда кипит, но не варится).

За какое время?

Время закипания жидкости зависит сразу от нескольких факторов:

объема;
конструкции и материала емкости;
типа нагревателя и его характеристик;
исходной температуры;
сырая или кипяченая вода находится в чайнике;
атмосферного давления;
присутствие накипи на внутренних стенках;
наличия растворенных солей.

Обычный 2-х-литровый чайник на газовой конфорке справится с задачей в среднем за 15 минут. Стандартная электрическая модель потратит на эту процедуру примерно такой же период времени. Более совершенный электрочайник с мощной нагревательной встроенной поверхностью вскипит за 3-5 минут.

Современные водонагревательные приборы, такие как, кулеры, превращают холодную воду в кипяток мгновенно. Благодаря им чай, кофе и другой горячий напиток можно получить моментально.

Как определить, что h3O начинает кипеть?

Существует несколько способов проверить, что вода в чайнике вот-вот начнет кипеть:

Постепенно нарастающий шум во время нагрева начинает утихать.
Температура воды близка к точке кипения.
На поверхность начинают всплывать и раскрываться большие пузыри пара.

Чайник или иная емкость для кипячения воды накрывается крышкой, чтобы повысить задержку тепла внутри. С открытой водной поверхности будут уходить частицы с максимальной энергией, уменьшая тем самым ее температуру и удлиняя период достижения точки кипения.

Какова t пара кипящей жидкости?

Образующийся во время кипения чайника пар имеет одинаковую температуру с кипящей водой. Так как вся энергия в этом процессе направлена именно на его превращение.

Поэтому пока вся жидкость не испарится, нагрев пара останется на одинаковом с ней уровне. При этом пар может получить дополнительную энергию, а значит, и повысить температуру, но только в замкнутом пространстве, например, в скороварке.

Факты и причины

С кипячением воды иногда возникают сложности и вопросы:

Почему иногда подпрыгивает крышка?

В некоторых случаях крышка чайника подпрыгивает во время кипения в нем воды.

Причин этому бывает несколько:

Емкость заполнена до самого края. Поверхность бурлящей воды выталкивает крышку.
Отверстия в крышке слишком малы и не рассчитаны на то, чтобы выпустить весь пар, образующий в чайнике. Во время интенсивного кипения паровое давление внутри превышает атмосферное. Крышка начинает приподниматься.
Реальный объем налитой воды превышает оптимальный. Образуется пара больше, чем его могут выпустить технологические отверстия (носик, а также пазухи на крышке). В результате крышка выталкивается паровым давлением.

Вода сразу же перестает кипеть?

Процесс кипения динамичен – требует постоянного подвода энергии для поддержки заданной температуры.

Как только прекращается подача энергии на его нагревательный элемент, или чайник просто снимают с плитки, вода перестает получать необходимую энергию. На этом кипение прекращается, и начинается постепенный процесс остывания.

Электрический чайник не доводит влагу до кипения?

Причин того, почему электрический чайник выключается, не доводя воду до кипения, может быть несколько:

Толстый налет накипи на ТЭНе. Это частая проблема старых чайников, а также когда в него заливают воду с повышенной жесткостью.
Нагреватель достигает заданной температуры, но при этом вода из-за нарушенного теплообмена не доходит до точки кипения. В результате, термоэлемент-выключатель срабатывает преждевременно.
Неправильно настроенный или бракованный выключатель. Контакты данного элемента могут быстро обгореть, если в его схеме используются некачественные или очень малого сечения проводники.
Треснула емкость. Всего несколько капель воды, попавшие в нагревательный блок, выведут прибор из строя. Как правило, это частая проблема моделей с колбой из пластика или стекла.
Разъединение проводки ТЭНа. В результате перегрева, некачественной проводки или изоляции, а также плохого крепления самого нагревателя места соединения проводов с ним могут ослабнуть, подгореть, окислиться и привести к сбою в его работе.
Выход из строя предохранителя. Обычно размыкание контактов этой детали происходит при достижении температуры свыше 100С. В случае его неисправности, это может произойти при меньшем нагреве.

Кроме того, если используется стандартный чайник, причиной того, почему вода в нем нагревается, но никак не может закипеть, является неисправность самого электронагревательного прибора.

Часто электроплита ломается и перестает выдавать рабочую температуру, тем не менее, сохраняя минимальный, хотя и недостаточный для закипания нагрев.

Заключение

Закипание воды в чайнике зависит прежде всего от атмосферного давления и наличия растворенных солей. Стандартно кипение происходит при 100С. На время закипания влияет объем, свойства материала и характеристики конструкции емкости, тип и мощность нагревательного элемента.

Перед закипанием шум затихает, а пузыри увеличиваются в размере и достигают поверхности. При этом пар, образующийся из чайника, имеет одинаковую с кипящей водой температуру.

Кипения воды на разной высоте

Следующий калькулятор знает считает t0c кипения воды, расчет зависит от высоты над уровнем моря. Бытует мнение, что на высокой высоте вода может закипеть и при меньшей t0c, чем 1000С.

Калькулятор очень простенький, вы вводите температуру воздуха в цельсиях и высоту в метрах, а калькулятор вам выдаст результат — температуру кипения воды на данной высоте.

Пользуйтесь, как видите на высоте 1000 метров и при температуре воздуха 150С вода закипает при температуре 96,7.

The field is not filled.

‘%1’ is not a valid e-mail address.

Please fill in this field.

The field must contain at least% 1 characters.

The value must not be longer than% 1 characters.

Field value does not coincide with the field ‘%1’

An invalid character. Valid characters:’%1′.

Expected number.

It is expected a positive number.

Expected integer.

It is expected a positive integer.

The value should be in the range of [%1 .. %2]

The ‘% 1’ is already present in the set of valid characters.

The field must be less than 1%.

The first character must be a letter of the Latin alphabet.

January

February

March

April

May

June

July

August

September

October

November

December

century

B.C.

%1 century

An error occurred while importing data on line% 1.
Value: ‘%2’.
Error:
%3

Unable to determine the field separator. To separate fields, you can use the following characters: Tab, semicolon (;) or comma (,).

%3.%2.%1%4

%3.%2.%1%4 %6:%7

s.sh.

u.sh.

v.d.

z.d.

yes

Wrong file format. Only the following formats: %1

Please leave your phone number and / or email.

При какой температуре закипает вода на высочайшей вершине мира – Джомолунгме?

Правильные действия при перегреве мотора

Замерший у обочины автомобиль, открытый капот, растерянные люди в клубах пара… Все видели эту картину на дороге летом, проезжая мимо и сочувствуя. А как действовать в такой ситуации самому? Разбираемся, почему кипит двигатель, как следить за его температурой и что делать при перегреве.

Почему кипит двигатель

Сразу оговоримся: кипит не сам двигатель, а его охлаждающая жидкость (антифриз). А двигатель при этом перегревается, причём существенно. По правде, довести антифриз до кипения довольно трудно — для этого требуется температура примерно 130 °C, поскольку жидкость в системе охлаждения находится под давлением (при исправной крышке радиатора). Нормальный температурный режим мотора: 80–90 °C. То есть даже при перегреве двигателя на 20–30 °C до кипения антифриза ещё далеко.

Откуда же тогда берутся клубы пара из-под капота? Всё просто: при повышении температуры антифриз расширяется, переполняя расширительный бачок радиатора, и выливается наружу — на раскалённый двигатель, трансмиссию и другие узлы. При этом он теряет давление, которое помогало ему не кипеть внутри системы охлаждения. Попав в подкапотное пространство, антифриз закипает, почти как вода (при температуре около 100 °C), и интенсивно испаряется — отсюда и пар.

Причины перегрева двигателя

Перед тем, как ответить на вопрос «что делать» при перегреве, нужно определиться с другой дилеммой: кто виноват? Действия при разных причинах перегрева мотора отличаются, поэтому коротко разберём основных «виновников».

Причины перегрева двигателя:

Низкий уровень антифриза. Охлаждающей жидкости может быть недостаточно, чтобы эффективно охлаждать мотор. Как правило, уровень антифриза падает из-за утечки.
Заклинивание термостата. Если термостат не полностью открылся, то в радиатор попадает лишь часть антифриза, что не даёт ему нормально охлаждаться.
Засорение радиатора. Насекомые, листва, тополиный пух — всё это забивает соты радиатора, препятствуя отводу тепла.
Отказ вентилятора охлаждения. Электрические вентиляторы сгорают, а механические (приводимые напрямую от двигателя) вращаются вхолостую при поломке вискомуфты.
Износ или отказ помпы. Из-за некачественного или старого антифриза крыльчатку водяного насоса постепенно «съедает», что ухудшает циркуляцию антифриза. А при обрыве приводного ремня помпа полностью останавливается.
Потеря герметичности системы охлаждения. Самый простой вариант — поломка крышки радиатора. Самый сложный — пробой прокладки ГБЦ и прорыв картерных газов в систему.
Система охлаждения просто не справляется. Некоторые автомобили предрасположены к перегреву под нагрузкой даже при полностью рабочей системе охлаждения — она просто недостаточно эффективна из-за слишком тесного подкапотного пространства, инженерных просчётов или экономии.

Как видно, причин для перегрева двигателя довольно много. Но большинство из них вполне позволяют доехать до дома или сервиса своим ходом, без экстремальных сценариев с клубами пара и эвакуатором. Правда, для этого перегрев нужно вовремя заметить — то есть следить за стрелкой температуры.

Следим за температурой двигателя

На приборной панели большинства автомобилей всё ещё есть полноценный указатель температуры двигателя. К сожалению, на некоторых новых моделях его начали заменять на контрольные лампочки: синяя предупреждает о холодном двигателе, жёлтая или красная — о слишком горячем. Ориентироваться на них не очень удобно, но выбирать не приходится.

Стрелочные указатели тоже подверглись упрощению — конкретные значения температуры на них давно не наносят. Средняя риска шкалы соответствует температуре ~86 °C и является нормальным режимом работы. Всё, что после неё в сторону буквы H (Hot, «горячий») — перегрев. Красная риска рядом с «H» соответствует температуре около 130 °C, когда антифриз уже кипит.

Обращайте внимание на указатель температуры, особенно в тяжёлых для двигателя условиях: в летних пробках, на затяжных подъёмах, на бездорожье. Если температурная стрелка перешагнула середину шкалы, нужно принимать срочные меры.

Что делать при перегреве двигателя

Как правило, при перегреве двигателя у водителей возникают почти гамлетовские вопросы. Глушить или не глушить? Останавливаться или ехать дальше? Сложность в том, что правильные действия зависят от причин перегрева (о которых мы говорили выше). Понятно, что при кипящем моторе водителю не до комплексной диагностики — решение нужно принимать быстро. Универсальным индикатором здесь служит работоспособность печки, которую можно считать экспресс-тестом. Итак, вот простой алгоритм, что делать, если стрелка температуры двигателя полезла вверх:

1. Включите печку на максимум. Да, включать в летнюю жару отопитель не очень приятно, но это единственный способ быстро и безопасно охладить мотор. Печка является частью системы охлаждения и забирает из неё тепло — это и нужно при перегреве. Задайте на климат-контроле максимальную температуру и обдув, выключите кондиционер (он нагружает двигатель) и откройте окна, чтобы не закипеть самому.

2. Если после ваших действий из воздуховодов подул горячий воздух — отлично, значит антифриз в системе есть, и вы успешно отводите лишнее тепло. В этом случае глушить мотор точно не стоит: пока он работает (пусть и при повышенной температуре), продолжает работать и помпа, обеспечивая циркуляцию антифриза и плавное охлаждение двигателя.

Останавливать машину также не надо — набегающий поток воздуха охлаждает антифриз в радиаторе, снижая температуру двигателя. Лучше всего продолжать движение, уменьшив обороты, чтобы нагрузка на мотор была минимальной. Идеальный сценарий — катиться накатом с горы. А вот если впереди затяжной подъём, то лучше всё-таки остановиться: форсирование перевала только усугубит перегрев. Вместо этого встаньте на обочине с работающим двигателем, откройте капот (лучше в перчатках, чтобы не обжечь пальцы об радиатор), оставьте печку включенной на максимум и ждите снаружи, пока температура не вернётся к нормальному значению.

3. А вот если из печки дует холодным воздухом — всё плохо: антифриза в системе нет, либо его уровень критически низок. В этом (и только в этом) случае нужно останавливаться, глушить мотор и очень долго ждать, пока он остынет. Затем доливать в радиатор антифриз (в крайнем случае — дистиллированную воду) и ехать в сервис — бесследно для двигателя такое приключение обычно не проходит.

Что точно НЕ делать при перегреве

А вот список ошибочных действий водителей, которые не только не помогут при перегреве двигателя, но и усугубят последствия.

1. Открытие радиаторной крышки, «чтобы быстрее остыло». Никогда не открывайте пробку радиатора на горячем двигателе (а на перегретом — тем более). Во-первых, это очень опасно: вы можете получить серьёзные ожоги. Антифриз в радиаторе находится под большим давлением, и отворачивание крышки устроит под капотом настоящий гейзер из кипятка. Вот как это выглядит:

Во-вторых, это просто бессмысленно, ведь давление в системе (а оно сохраняется и при заглушенном двигателе) не даёт антифризу кипеть. Резкий сброс давления вызовет не остывание, а локальное кипение охлаждающей жидкости в самых горячих местах мотора, что приведёт к его повреждению и дорогому ремонту.

2. Поливание двигателя холодной водой, «чтобы остудить». Вспомните, что мы делаем на кухне с только что сваренным яйцом? Опускаем в холодную воду — так скорлупа станет хрупкой и легко очистится. Чтобы не превратить горячий двигатель в подобие скорлупы, никогда не лейте на него воду — резкий перепад температуры пойдёт только во вред.

3. Доливка антифриза или воды в ещё не остывший мотор. Физика процесса похожа на предыдущий пункт: смешивание горячей и холодной жидкостей внутри радиатора может привести к повреждению металла и разрыву сот. Дождитесь, пока двигатель остынет, прежде чем заливать в него что-либо.

Профилактика перегрева

Обычно двигатель не перегревается просто так. Взгляните ещё раз на причины перегрева в начале статьи — их нужно исключить одну за другой, если вы столкнулись с повышением температуры в поездке. Вот что можно сделать самостоятельно прямо в дороге:

Проверьте внешнее состояние радиатора — возможно, он забит листвой или тополиным пухом. Обычно мусор скапливается в узком пространстве между радиаторами двигателя и кондиционера — достать его в полевых условиях можно с помощью тонкой ветки. Но соблюдайте осторожность: не погните мягкие соты и не обожгитесь.
После того, как мотор остыл, проверьте уровень антифриза и долейте его при необходимости — и в радиатор, и в расширительный бачок.

Если причина перегрева не очевидна, придётся посетить сервис — там проверят работу всех элементов системы охлаждения. Не помешает и заменить антифриз, особенно если он отработал больше 2 лет. И конечно, всегда нужно следить за указателем температуры, чтобы вовремя среагировать на её рост — простая внимательность может спасти двигатель.

Пять советов, как правильно приготовить целебный чай — Российская газета

Говорят, что от черной тоски помогает черный чай, а от зеленой — зеленый.

Насчет цвета — это, конечно, шутка. А в остальном все чистая правда. Причем вещества, содержащиеся в чае, не только бодрят и поднимают настроение, но и помогают от многих болезней.

И глаз радует, и сердце

Еще древние китайцы, подарившие миру чай, рекомендовали его как средство для повышения остроты зрения и против ревматизма. А с каждым годом ученые выявляют все новые и новые полезные свойства напитка. Вот лишь некоторые результаты:

Чай способствует укреплению костей, поддерживает функцию щитовидной железы.

Фтор, содержащийся в зеленом чае, снижает риск заболевания кариесом, а бактерицидные вещества полезны при пародонтозе.

Зеленый чай способствует также выделению желудочного сока, помогает аппетиту, пищеварению, регулирует метаболизм жиров.

Один из антиоксидантов, обнаруженный в зеленом чае, помогает организму сжигать жир и, значит, бороться с лишним весом.

Чай притормаживает рост холестерина, останавливает атеросклероз, снижает риск болезней сердца, уничтожает вирусы, повышает иммунитет, помогает организму противостоять радиоактивному облучению.

И черный, и зеленый чаи могут отвести от «белой горячки», поскольку предотвращают привыкание к алкоголю.

Содержащиеся в чае антиоксиданты усиливают действие витамина Е, сохраняют клетки печени, что продлевает жизнь и сохраняет активность в пожилом возрасте. Зеленый чай — воистину великолепное омолаживающее средство, ведь он в 18 раз превосходит по воздействию витамин Е. А еще вещества, содержащиеся в чае, защищают нашу кожу, препятствуют образованию глубоких морщин.

Секреты заварки

Возникает закономерный вопрос: если чай такой полезный, то почему это почти не сказывается на нас? Ответ прост — большинство людей совершенно не умеют готовить и употреблять чай. Впрочем, судите сами, насколько вы правильно готовите этот напиток. Вот пять советов, которые «чайные мастера» дают неопытным «чайникам»:

1 Главный секрет целебного чая содержится, конечно же, в самом чае. На сегодняшний день продается множество сортов на любой вкус и карман. Но если вы действительно хотите не просто утолять жажду, а потреблять напиток, который древние называли «эликсиром здоровья», то вам стоит предпочесть удобным чаям в пакетиках более сложный процесс ручного заваривания.

2 «Правильная» вода — еще одна важная составляющая напитка. Хлорированная вода из крана его однозначно портит. Йодированную воду также лучше не брать — она убьет вкус чая. Китайцы вообще считают, что лучше всего использовать воду из родника, который находится в том же месте, где рос чай. Но так как для нас это условие недостижимо, оптимальной можно считать питьевую воду, которая продается в пятилитровых бутылях.

3 Очень многое зависит от температуры воды, которой заваривают чай. Рецептов существует множество. Оптимальная технология выглядит так: кипятком ополаскивают заварной чайник и засыпают в него заварку (чайная ложка на кружку плюс еще одна). Все это наполовину заливается водой, вскипевшей и остывшей до температуры около 70-80 градусов (кипяток напрочь убивает все свойства зеленого чая). А через минуту чайник заливается доверху. Для зеленого чая процесс заварки длится 2-3 минуты. Если это чай, скрученный в комочки, его следует заваривать 5-8 минут. Для черного чая время заваривания около 3-5 минут.

4 После этого готовый чай разливают по фарфоровым кружкам и пьют его теплым, не давая остыть. Хороший зеленый чай можно заваривать таким образом до 4-5 раз (суперкачественные — до 8 раз). Имеется в виду заваривание в пределах одного чаепития, а не на следующий день. Специалисты считают, что самую большую пользу организму чай способен принести только в первые 15 минут после его заваривания. А по истечении пяти часов настаивания, дополнительного кипячения заварки или доливания в нее кипятка (как это многие делают) чай превращается не просто в бесполезный напиток, а в настоящую отраву для организма. А черный чай вообще лучше завариваеть всего один раз.

5 Правильно заварив чай, его надо и правильно употребить. Считается, что нельзя пить его на пустой желудок, непосредственно перед едой или сразу после нее. Лучше всего делать это за полчаса до еды или спустя полчаса после нее. Еще одно важное правило: чай не должен быть холодным или очень горячим. Оптимальная температура — 40-50 градусов. Именно такой чай придает бодрость, улучшает настроение, обмен веществ, проясняет сознание и обостряет зрение. Иногда чаем запивают лекарства. Этого тоже делать не следует. Дело в том, что вещества, содержащиеся в чае, мешают усваиваться многим препаратам. Ну и, конечно, нельзя пить чай, который простоял много часов.

Советы

— Температуру воды для заварки легко определить и без термометра. Для этого только надо иметь часы и помнить, что вода кипит при температуре 100 градусов, как только вы выключаете огонь, вода остывает до 95 градусов, а затем каждую минуту вода в чайнике теряет примерно пять градусов.

— Полезнее зеленого чая может быть только зеленый чай с лимоном, утверждают ученые, проводившие специальное исследование. Оказывается, что при добавлении дольки лимона в три раза повышается усвоение организмом антиоксидантов, помогающих при диабете, сердечных болезнях и даже раке.

— Чтобы чай сохранял полезные свойства, его надо хранить в сухом, герметичном, светонепроницаемом сосуде. Но даже при таких условиях при комнатной температуре он сохраняет целебные свойства не более двух месяцев.

Шкала температуры. Шкала Цельсия, Фаренгейта, Кельвина, Реомюра

История

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.

Шкала Кельвина

В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.

Шкала Цельсия

В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии, поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.

Шкала Реомюра

Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)

1 °R = 1,25 °C.

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Пересчёт температуры между основными шкалами

Кельвин

Цельсий

Фаренгейт

Кельвин (K)

= K

= С + 273,15

= (F + 459,67) / 1,8

Цельсий (°C)

= K − 273,15

= C

= (F − 32) / 1,8

Фаренгейт (°F)

= K · 1,8 − 459,67

= C · 1,8 + 32

= F

Сравнение температурных шкал

Описание

Кельвин

Цельсий

Фаренгейт

Ньютон

Реомюр

Абсолютный ноль

−273.15

−459.67

−90.14

−218.52

Температура таяния смеси Фаренгейта (соли и льда в равных количествах)

255.37

−17.78

−5.87

−14.22

Температура замерзания воды (нормальные условия)

273.15

Средняя температура человеческого тела¹

310.0

36.8

98.2

12.21

29.6

Температура кипения воды (нормальные условия)

373.15

100

212

Температура поверхности Солнца

5800

5526

9980

1823

4421

¹ Нормальная температура человеческого тела — 36.6 °C ±0.7 °C, или 98.2 °F ±1.3 °F. Приводимое обычно значение 98.6 °F — это точное преобразование в шкалу Фаренгейта принятого в Германии в XIX веке значения 37 °C. Поскольку это значение не входит в диапазон нормальной температуры по современным представлениям, можно говорить, что оно содержит избыточную (неверную) точность. Некоторые значения в этой таблице были округлены.

Сопоставление шкал Фаренгейта и Цельсия

(^oF — шкала Фаренгейта, ^oC — шкала Цельсия)

^oF

^oC

^oF

^oC

^oF

^oC

^oF

^oC

-459.67
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-190
-180
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-95
-90
-85
-80
-75
-70
-65

-273.15
-267.8
-240.0
-212.2
-184.4
-156.7
-128.9
-123.3
-117.8
-112.2
-106.7
-101.1
-95.6
-90.0
-84.4
-78.9
-73.3
-70.6
-67.8
-65.0
-62.2
-59.4
-56.7
-53.9

-60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5

-51.1
-48.3
-45.6
-42.8
-40.0
-37.2
-34.4
-31.7
-28.9
-28.3
-27.8
-27.2
-26.7
-26.1
-25.6
-25.0
-24.4
-23.9
-23.3
-22.8
-22.2
-21.7
-21.1
-20.6

-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

-20.0
-19.4
-18.9
-18.3
-17.8
-17.2
-16.7
-16.1
-15.6
-15.0
-14.4
-13.9
-13.3
-12.8
-12.2
-11.7
-11.1
-10.6
-10.0
-9.4
-8.9
-8.3
-7.8
-7.2

20
21
22
23
24
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
125
150
200

-6.7
-6.1
-5.6
-5.0
-4.4
-3.9
-1.1
1.7
4.4
7.2
10.0
12.8
15.6
18.3
21.1
23.9
26.7
29.4
32.2
35.0
37.8
51.7
65.6
93.3

Для перевода градусов цельсия в кельвины необходимо пользоваться формулой T=t+T₀ где T- температура в кельвинах, t- температура в градусах цельсия, T₀=273.15 кельвина. По размеру градус Цельсия равен Кельвину.

Во сколько градусов закипает вода. От чего зависит температура кипения. Температура кипения воды в вакууме при различном давлении

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:

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.
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.
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.
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.

Давайте проследим за процессом кипения, начиная с того момента, когда на нагретом дне сосуда (кастрюли или ) образуются первые пузырьки. Кстати, а они образуются? Да потому, что тонкий слой воды, непосредственно соприкасающийся с дном сосуда, нагрелся до 100 градусов. И, согласно физическим свойствам воды, начал превращаться из в газообразное.

Итак, первые пузырьки, пока еще маленькие, начинают медленно всплывать – на них действует выталкивающая сила, по-другому называемая Архимедовой – и почти сразу же снова опускаются ко дну. Почему? Да потому, что сверху вода еще недостаточно прогрета. Соприкоснувшись с более холодными слоями, пузырьки как бы «сморщиваются», теряют объем. И, соответственно, тут же уменьшается Архимедова сила. Пузырьки опускаются на дно, и «лопаются» от силы тяжести .

Но нагрев продолжается, все новые и новые слои воды принимают температуру, близкую к 100 градусам. Пузырьки уже не опускаются на дно. Они стремятся достичь поверхности, но самый верхний слой еще существенно холоднее, поэтому, соприкоснувшись с ним, каждый пузырек снова уменьшается в размерах (из-за того, что часть водяного пара, заключенного в нем, охлаждаясь, превращается в воду). Из-за этого он начинает опускаться вниз, но, попав в горячие слои, уже принявшие температуру 100 градусов, опять увеличивается в размерах. Поскольку сконденсированный пар снова становится паром. Огромное количество пузырьков снуют то вверх, то вниз, попеременно уменьшаясь и увеличиваясь в размерах, производя характерный шум.

И вот, наконец, наступает момент, когда вся водяная толща, включая самый верхний слой, приняла температуру 100 градусов. Что будет происходить на этом этапе? Пузырьки, поднимаясь кверху, беспрепятственно достигают поверхности. И вот тут-то, на границе раздела двух сред, происходит «бурление»: они лопаются, выпуская на свободу водяной пар. И этот процесс при условии постоянного нагрева будет продолжаться до тех пор, пока вся вода не выкипит, перейдя в газообразное состояние.

Следует учесть, что температура закипания зависит от атмосферного давления. Например, высоко в горах вода кипит при температурах меньших, чем 100 градусов. Поэтому жителям высокогорий требуется гораздо больше времени для того, чтобы сварить себе пищу.

Кипячение воды является одним из частых повседневных дел. Однако в горных районах этот процесс имеет свои особенности. В различных по высоте над уровнем моря точках закипание воды происходит при разных температурах.

Как точка кипения воды зависит от атмосферного давления

Кипящая вода характеризуется ярко выраженными внешними : бурлением жидкости, образованием маленьких пузырьков внутри посуды и поднимающимся паром. При нагревании молекулы воды получают дополнительную энергию от источника тепла. Они становятся более мобильными и начинают вибрировать.

В конечном счете жидкость достигает такой температуры, при которой на стенках посуды образуются пузырьки пара. Эта температура имеет название точка кипения. Как только вода начинает кипеть, температура не меняется, пока вся жидкость не превратится в газ.

Молекулы воды, выходящие в виде пара, оказывают давление на атмосферу. Это называется давлением пара. С увеличением температуры воды оно увеличивается, а молекулы, двигаясь быстрее, преодолевают связывающие их межмолекулярные силы. Давлению пара противостоит другая сила, созданная воздушной массой: . Когда давление пара достигает или превышает окружающее давление, преодолевая его, вода начинает кипеть.

Точка кипения воды также зависит от ее чистоты. Вода, которая содержит примеси (соль, сахар) закипит при более высокой температуре, чем чистая.

Особенности кипения воды в горах

Воздушная атмосфера оказывает давление на все объекты на . На уровне моря оно одинаково везде и равно 1 атм., или 760 мм рт. ст. Это нормальное атмосферное давление, и вода закипает при температуре 100оС. Давление пара при такой температуре воды также равно 760 мм рт. ст.

Чем выше над уровнем моря, тем воздух становится более разреженным. В горах его плотность и давление уменьшаются. Из-за уменьшения внешнего давления на воду требуется меньше энергии, чтобы разорвать межмолекулярные связи. Это подразумевает меньше тепла, и вода закипит при более низкой температуре.

С каждым километром высоты вода кипит при температуре, которая меньше исходной на 3,3оС (или примерно минус 1 на каждые 300 метров). На высоте 3 км над уровнем моря атмосферное давление составляет около 526 мм рт. ст. Вода закипит, когда давление пара будет равно атмосферному, а именно 526 мм рт. ст. Это условие достигается при температуре 90оС. На высоте 6 км давление меньше нормального примерно в два раза, а — около 80оС.

На вершине Эвереста, высота которого 8848 м, вода закипает при температуре около 72оС.

В горах на высоте 600 м, где вода закипает при 98оС, понимание процесса кипения особенно актуально при приготовлении пищи. Некоторые продукты можно довести до готовности, увеличив время варки. Однако для продуктов, требующих хорошей термальной обработки и длительного времени приготовления, лучше всего использовать скороварку.

Кипение — казалось бы, простой физический процесс, известный каждому, хоть раз в жизни вскипятившему чайник. Однако у него есть немало особенностей, которые физики изучают в лабораториях, а хозяйки — на кухнях. Даже температура кипения далеко не постоянна, а меняется в зависимости от различных факторов.

Кипение жидкости

При кипении жидкость начинается интенсивно превращаться в пар, в ней образуются паровые пузырьки, поднимающиеся на поверхность. При нагревании сначала пар появляется только на поверхности жидкости, затем этот процесс начинается по всему объему. Появляются мелкие пузырьки на дне и стенках посуды. При повышении температуры давление внутри пузырей возрастает, они увеличиваются и поднимаются вверх.

Когда температура достигает так называемой точки кипения, начинается бурное образование пузырьков, их становится много, жидкость закипает. Образуется пар, температура которого остается постоянной, пока не вся вода. Если парообразование происходит в обычных условиях, при стандартом давлении 100 мПа, его температура равна 100оС. Если же искусственно увеличить давление, можно получить перегретый пар. Ученым удалось нагреть водяной пар до температуры 1227оС, при дальнейшем нагреве диссоциация ионов превращает пар в плазму.

При заданном составе и постоянном давлении температура кипения любой жидкости постоянна. В учебниках и пособиях по можно увидеть таблицы, указывающие температуру кипения различных жидкостей и даже металлов. Например, вода закипает при температуре 100оС, при 78,3оС, эфир при 34,6оС, золото при 2600оС, а серебро при 1950оС. Это данные для стандартного давления 100 мПа, оно рассчитывается на уровне моря.

Как изменить температуру кипения

Если давление снижается, температура кипения уменьшается, даже если состав остается прежним. Это значит, что если подняться с котелком воды на гору высотой 4000 метров и поставить ее на костер, вода закипит при 85оС, для этого понадобится гораздо меньше дров, чем внизу.

Хозяйкам будет интересно сравнение со скороваркой, в которой давление искусственно увеличивается. кипения воды при этом также увеличивается, за счет чего пища готовится гораздо быстрее. Современные скороварки позволяют плавно изменять температуру кипения от 115 до 130оС и более.

Еще один секрет температуры кипения воды заключается в ее составе. Жесткая вода, в состав которой входят различные соли, закипает дольше и требует для нагрева больше энергии. Если добавить в литр воды две столовые ложки соли, температура кипения ее увеличится на 10оС. То же самое можно сказать о сахаре, 10% сахарный сироп закипает при температуре 100,1оС.

Назад
Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Ход урока

1.Стадии кипения воды.

Кипение – переход жидкости в пар, происходящий
с образованием в объеме жидкости пузырьков пара
или паровых полостей. Пузырьки растут вследствие
испарения в них жидкости, всплывают, и
содержащийся в пузырьках насыщенный пар
переходит в паровую фазу над жидкостью.

Кипение начинается, когда при нагреве жидкости
давление насыщенного пара над её поверхностью
становится равным внешнему давлению.
Температура, при которой происходит кипение
жидкости, находящейся под постоянным давлением,
называется температурой кипения (Ткип). Для
каждой жидкости температура кипения имеет свое
значение и в стационарном процессе кипения не
меняется.

Строго говоря, Ткип соответствует температуре
насыщенного пара (температуре насыщения) над
плоской поверхностью кипящей жидкости, так как
сама жидкость всегда несколько перегрета
относительно Ткип. При стационарном кипении
температура кипящей жидкости не меняется. С
ростом давления Ткип увеличивается

1.1.Классификация процессов кипения.

Кипение классифицируют по следующим признакам:

пузырьковое и пленочное.

Кипение, при котором пар образуется в виде
периодически зарождающихся и растущих пузырей,
называется пузырьковым кипением. При медленном
пузырьковом кипении в жидкости (а точнее, на
стенках или на дне сосуда) появляются пузырьки,
наполненные паром.

При увеличении теплового потока до некоторой
критической величины отдельные пузырьки
сливаются, образуя у стенки сосуда сплошной
паровой слой, периодически прорывающиеся в объём
жидкости. Такой режим называется плёночным.

Если температура дна сосуда значительно
превышает температуру кипения жидкости, то
скорость образования пузырей на дне становится
столь большой, что они объединяются вместе,
образуя сплошную паровую прослойку между дном
сосуда и непосредственно самой жидкостью. В этом
режиме плёночного кипения тепловой поток от
нагревателя к жидкости резко падает (паровая
плёнка проводит тепло хуже, чем конвекция в
жидкости), и в результате скорость выкипания
уменьшается. Режим плёночного кипения можно
наблюдать на примере капли воды на раскалённой
плите.

по виду конвекции у поверхности
теплообмена? при свободной и вынужденной
конвекции;

При нагревании вода ведет себя неподвижно, и
теплота от нижних слоев к верхним передается
посредством теплопроводности. По мере
нагревания, однако, характер теплопередачи
меняется, поскольку запускается процесс, который
принято называть конвекцией. Нагреваясь вблизи
дна, вода расширяется. Соответственно, удельный
вес придонной разогретой воды оказывается легче,
чем вес равного объема воды в поверхностных
слоях. Это приводит всю водную систему внутри
кастрюли в нестабильное состояние, которое
компенсируется за счет того, что горячая вода
начинает всплывать к поверхности, а на ее место
опускается более прохладная вода. Это свободная
конвекция. При вынужденной конвекции теплообмен
создается с помощь перемешивания жидкости и
движение в воде создается за искусственным
теплоносителем-мешалкой, насосом, вентилятором и
тому подобное.

по отношению к температуре насыщения? без
недогрева и кипение с недогревом. При кипении с
недогревом пузырьки воздуха растут у основания
сосуда, отрываются и схлопываются. Если
недогрева нет, то пузырьки отрываясь, растут и
всплывают на поверхность жидкости.
по ориентации поверхности кипения в
пространстве? на горизонтальных наклонных и
вертикальных поверхностях;

Некоторые слои жидкости непосредственно
прилегающие к более горячей теплообменной
поверхности, нагреваются выше и поднимаются как
более легкие пристенные вдоль вертикальной
поверхности. Таким образом, вдоль горячей
поверхности возникает непрерывное движение
среды, скорость которой определяет
интенсивность теплообмена поверхности с
основной массой практически неподвижной среды

по характеру кипения? развитое и
неразвитое, неустойчивое кипение;

С ростом плотности теплового потока растет
коэффициент парообразования. Кипение переходит
в развитое пузырьковое. Увеличение частоты
отрыва приводит к тому, что пузыри догоняют друг
друга и сливаются. С увеличением температуры
поверхности нагрева число центров
парообразования резко возрастает, все большее
количество оторвавшихся пузырьков всплывает в
жидкости, вызывая ее интенсивное перемешивание.
Такое кипение носит развитый характер.

1.2.Разделение процесса кипения по стадиям.

Кипячение воды представляет собой сложный
процесс, состоящий из четырех ясно отличимых
одна от другой стадий.

Первая стадия начинается с проскакивания со
дна чайника маленьких пузырьков воздуха, а также
появления групп пузырьков на поверхности воды у
стенок чайника.

Вторая стадия характеризуется увеличение
объема пузырьков. Затем постепенно количество
пузырьков, возникающих в воде и рвущихся на
поверхность, всё более увеличивается. На первой
стадии кипения слышим тонкий, едва различимый
сольный звук.

Третья стадия кипения характерна массовым
стремительным подъёмом пузырьков, которые
вызывают сначала легкое помутнение, а затем даже
“побеление” воды, напоминая собой быстро
бегущую воду родника. Это так называемое кипение
“ белым ключом”. Оно — крайне
непродолжительное. Звук становится похожим на
шум небольшого пчелиного роя.

Четвертая — это интенсивное бурление воды,
появление на поверхности больших лопающихся
пузырей, а затем брызганьем. Брызги будут
означать, что вода очень сильно перекипела. Звуки
резко усиливаются, но их равномерность
нарушается, они как бы стремятся опередить друг
друга, нарастают хаотически.

2.Из Китайской церемонии чаепития.

На востоке отношение к чаепитию особое. В Китае
и Японии чайная церемония была частью встреч
философов и художников. Во время традиционного
восточного чаепития произносились мудрые речи,
рассматривались произведения искусства. Чайная
церемония специально оформлялась для каждой
встречи, подбирались букеты цветов.
Использовалась специальная посуда для заварки
чая. Особенное отношение было к воде, которая
бралась для заваривания чая. Важно правильно
вскипятить воду, обращая внимание на “циклы
огня”, которые воспринимаются и воспроизводятся
в кипятке. Вода не должна доводиться до бурного
кипения, так как в результате этого уходит
энергия воды, которая, соединяясь с энергией
чайного листа, и производит в нас искомое чайное
состояние.

Есть четыре стадии внешнего вида кипятка,
которые соответственно называются “рыбий глаз
”,
“крабий глаз”
, “жемчужные нити”
и “бурлящий
источник”
. Этим четырем стадиям соответствуют
четыре характеристики звукового сопровождения
закипания воды: тихий шум, средний шум, шум и
сильный шум, которым в разных источниках тоже
иногда даются разные поэтические названия.

Кроме того, отслеживают и стадии образования
пара. Например, легкая дымка, туман, густой туман.
Туман и густой туман указывают на переспелость
кипятка, который уже не подходит для заваривания
чая. Считается, что энергия огня в нем уже
настолько сильна, что подавила энергию воды, и в
результате вода не сможет должным образом войти
в контакт с чайным листом и дать соответствующее
качество энергии человеку, пьющему чаю.

В результате правильного заваривания получаем
вкусный чай, заваривать который водой, не
нагретой до 100 градусов, можно несколько раз,
наслаждаясь тонкими оттенками послевкусия от
каждого нового заваривания.

В России стали появляться чайные клубы, которые
прививают культуру чаепития Востока. В чайной
церемонии, которая называется Лу Юй, или
кипячение воды на открытом огне можно наблюдать
все стадии кипения воды. Такие эксперименты с
процессом кипения воды можно провести в домашних
условиях. Предлагаю несколько экспериментов:

– изменения температуры на дне сосуда и на
поверхности жидкости;
изменение температурной зависимости стадий
кипения воды;
— изменение объема кипящей воды с течением
времени;
— распределения температурной зависимости от
расстояния до поверхности жидкости.

3.Эксперименты по наблюдению процесса кипения.

3.1. Исследование температурной зависимости
стадий кипения воды.

Проводилось измерение температуры на всех
четырех стадиях кипениях жидкости. Были получены
следующие результаты:

– первая
стадия кипения воды (РЫБИЙ ГЛАЗ)
длилась с 1-ой по 4-ую минуты. Пузырьки на дне
появились при температуре 55 градусов (фото 1).

Фото1.

– вторая
стадия кипения воды (КРАБИЙ ГЛАЗ)
длилась с5-ой по7-ую минуты при температуре около
77 градусов. Мелкие пузырьки на дне увеличивались
в объеме, напоминая глаза краба. (фото 2).

Фото 2.

– третья
стадия кипения воды (ЖЕМЧУЖНЫЕ
НИТИ) длилась с 8-ой по10-ую минуты. Множество
мелких пузырьков образовывали ЖЕМЧУЖНЫЕ НИТИ,
которые поднимались к поверхности воды, не
достигая её. Процесс начался при температуре в 83
градуса (фото 3).

Фото 3.

– четвертая
стадия кипения воды (БУРЛЯЩИЙ
ИСТОЧНИК) длилась с 10-ой по12-ую минуты. Пузырьки
росли, поднимались на поверхность воды, и
лопались, создавая бурление воды. Процесс
проходил при температуре 98 градусов (фото 4). Фото
4.

Фото
4.

3.2. Исследование изменения объема кипящей воды
с течением времени.

С течением времени, объём кипящей воды
изменяется. Первоначальный объем воды в кастрюле
составлял 1 л. Через 32 минуты объем уменьшился
вдвое. Это хорошо видно на фото 5, отмечено
красными точками.

Фото 5.

Фото 6.

За следующие 13 минут кипения воды её объем
уменьшился на одну треть, эта линия так же
отмечена красными точками (фото 6).

По результатам измерений была получена
зависимостьизменения объема кипящей воды с
течением времени.

Рис.1. График изменения объема кипящей
воды от времени

Вывод: Изменение объема обратно
пропорционально времени кипения жидкости(рис.1)
до тех пор, пока от первоначального объема не
осталось1/
25 часть. На последней стадии
уменьшение объема замедлилось. Здесь играет роль
режим плёночного кипения. Если температура дна
сосуда значительно превышает температуру
кипения жидкости, то скорость образования
пузырей на дне становится столь большой, что они
объединяются вместе, образуя сплошную паровую
прослойку между дном сосуда и непосредственно
самой жидкостью. В этом режиме скоростьвыкипания
жидкости уменьшается.

3.3. Исследование распределения температурной
зависимости от расстояния до поверхности
жидкости.

В кипящей жидкости устанавливается
определённое распределение температуры (рис 2), у
поверхности нагрева жидкость заметно
перегрета. Величина перегрева зависит от ряда
физико-химических свойств и самой жидкости, а так
же граничных твёрдых поверхностей. Тщательно
очищенные жидкости, лишённые растворённых газов
(воздуха), можно при соблюдении особых мер
предосторожности перегреть на десятки градусов.

Рис. 2.График зависимости изменения
температуры воды у поверхности от расстояния до
поверхности нагрева.

По результатам измерений можно получить график
зависимости изменения температуры воды от
расстояния до поверхности нагрева.

Вывод: с увеличением глубины жидкости
температура меньше, причем на небольших
расстояниях от поверхности до 1 см температура
резко уменьшается, а потом почти не меняется.

3.4.Исследование изменения температуры на дне
сосуда и у поверхности жидкости.

Было проведено 12 измерений. Воду нагревали от
температуры 7 градусов до момента закипания.
Измерения температуры проводились через каждую
минуту. По результатам измерения было получено
два графика изменения температуры у поверхности
воды и на дне.

Рис.3.Таблица и график по результатам
наблюдений. (Фото автора)

Выводы: изменение температуры
воды на дне сосуда и на поверхности различно. На
поверхности температура меняется строго по
линейному закону и достигает температуры
кипения позже на три минуты, чем на дне. Это
объясняется тем, что на поверхности жидкость
соприкасается с воздухом и отдаёт часть своей
энергии, поэтому прогревается не так, как на дне
кастрюли.

Выводы по результатам работы.

Было выяснено, что вода при нагревании до
температуры кипения проходит три стадии,
зависящие от теплообмена внутри жидкости с
образованием и ростом внутри жидкости пузырьков
пара. При наблюдении за поведением воды отмечены
характерные особенности каждой стадии.

Изменение температуры воды на дне сосуда и на
поверхности различно. На поверхности
температура меняется строго по линейному закону
и достигает температуры кипения позже на три
минуты, чем на дне.Это объясняется тем, что на
поверхности жидкость соприкасается с воздухом и
отдаёт часть своей энергии.

Так же было определено экспериментально, что с
увеличением глубины жидкости температура
меньше, причем на небольших расстояниях от
поверхности до 1 см температура резко
уменьшается, а потом почти не меняется.

Процесс кипения происходит с поглощение
теплоты. При нагревании жидкости большая часть
энергии идет на разрыв связей между молекулами
воды. При этом растворенный в воде газ выделяется
на дне и стенках сосуда, образуя воздушные
пузырьки. Достигнув определенных размеров,
пузырек поднимается на поверхность и
схлопывается с характерным звуком. Если таких
пузырьков много, то вода “шипит”. Пузырек
воздуха поднимается на поверхность воды и
лопается, если выталкивающая сила, больше силы
тяжести. Кипение представляет собой непрерывный
процесс, при кипении температура воды равна 100
градусов и не меняется в процессе выкипания воды.

Литература

В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел
“Теплопередача” М.: Энергия 1969
Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.,
1975
Крокстон К. А. Физика жидкого состояния. М., 1987
П.М. Куреннова “ Русский Народный Лечебник”.
Буздин А.
, Сорокин В.
, Кипение жидкостей.
Журнал “Квант”, N6
,1987

Обычная вода закипает при 100 градусах — в справедливости этого утверждения мы не сомневаемся, а градусник легко это подтверждает. Однако есть люди, которые могут скептически улыбнуться, так как знают — вода не всегда и не везде кипит ровно при 100 градусах
.

А разве такое возможно? Да, возможно, но только при определенных условиях.

Сразу нужно сказать, что вода может закипать при температурах как ниже, так и выше +100 °С. Так что не стоит удивляться выражению «Вода вскипела при + 73 °С» или «Кипение воды началось при +130 °С» — обе эти ситуации не просто возможны, но и относительно легко осуществимы.

Но, чтобы понять, как достичь только что описанных эффектов, необходимо разобраться в механизме кипения воды и любых других жидкостей.

При нагреве жидкости у дна и на стенках сосуда начинают образовываться пузырьки, наполненные паром и воздухом. Однако температура окружающей воды слишком мала, отчего пар в пузырьках конденсируется и сжимается, а под давлением воды эти пузырьки лопаются. Данный процесс происходит до тех пор, пока весь объем жидкости не прогреется до температуры кипения
— в этот момент давление пара и воздуха внутри пузырей сравнивается с давлением воды. Такие пузырьки уже способны подняться к поверхности жидкости, выпустив там пар в атмосферу — это и есть кипение. Во время кипения температура жидкости больше не поднимается, так как наступает термодинамическое равновесие: сколько тепла потрачено на нагрев, столько же тепла и отводится паром с поверхности жидкости.

Ключевой момент в закипании воды и любой другой жидкости — равенство давления пара в пузырях и давления воды в сосуде. Из этого правила можно сделать простой вывод — жидкость может закипать при совершенно разных температурах, а добиться этого можно изменением давления жидкости. Как известно, давление в жидкостях складывается из двух составляющих — ее собственного веса и давления воздуха над ней. Получается, что снизить или повысить температуру кипения воды можно изменением атмосферного давления
либо давления внутри сосуда с подогреваемой жидкостью.

В действительности так и происходит. Например, в горах кипяток вовсе не так горяч, как на равнинах, — на высоте 3 км, где давление воздуха падает до 0,7 атмосферы, вода закипает уже при +89,5 градусов. А на Эвересте (высота — 8,8 км, давление — 0,3 атмосферы) вода закипает при температуре чуть больше +68 градусов. Да, приготовление пищи при таких температурах — дело весьма трудное, и если бы не специальные средства, то на таких высотах это было бы и вовсе невозможно.

Чтобы повысить температуру кипения, необходимо поднять давление атмосферы или хотя бы плотно закрыть сосуд с водой. Этот эффект используется в так называемых скороварках
— плотно закрытая крышка не дает выходить пару, из-за чего давление в ней повышается, а значит, растет и температура кипения. В частности, при давлении в 2 атмосферы вода закипает только при +120 градусах. А в паровых турбинах, где поддерживается давление в десятки атмосфер, вода не закипает и при +300-400 °С!

Однако существует еще одна возможность нагрева воды до больших температур без кипения. Замечено, что образование первых пузырьков начинается на шероховатостях сосуда, а также вокруг более или менее крупных частиц присутствующих в жидкости загрязнителей. Поэтому если нагревать абсолютно чистую жидкость в идеально отполированном сосуде
, то при нормальном атмосферном давлении можно заставить эту жидкость не вскипать при очень высоких температурах. Образуется так называемая перегретая жидкость
, отличающаяся крайней нестабильностью — достаточно минимального толчка или попадания пылинки, чтобы жидкость мгновенно вскипела (а на деле — буквально взорвалась) сразу во всем объеме.

Обычную воду при некоторых усилиях можно нагреть до +130 °С и она не вскипит. Для получения больших температур уже необходимо применение особого оборудования, но предел наступает при +300 °С — перегретая вода при такой температуре может существовать доли секунды, после чего происходит взрывоподобное вскипание
.

Интересно, что перегретую жидкость можно получить и иным способом — подогреть ее до относительно низких температур (чуть ниже +100 °С) и резко понизить давление в сосуде (например, поршнем). В этом случае также образуется перегретая жидкость, способная вскипеть при минимальном воздействии. Данный метод используется в пузырьковых камерах
, регистрирующих заряженные элементарные частицы. При пролете сквозь перегретую жидкость частица вызывает ее локальное вскипание, а внешне это отображается как возникновение трека (следа, тонкой черточки) из микроскопических пузырьков. Однако в пузырьковых камерах применяется отнюдь не вода, а различные сжиженные газы.

Итак, вода далеко не всегда закипает при +100 °С — все зависит от давления внешней среды или внутри сосуда. Поэтому в горах без специальных средств нельзя получить «нормальный» кипяток, а в котлах тепловых электростанций вода не кипит даже при +300 °С.

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:

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

Температура пара

Температура пара при кипении воды такая же, как и самой воды. Это значение не будет меняться до тех пор, пока не испарится вся жидкость в сосуде. В процессе кипения образуется влажный пар. Он насыщен жидкими частицами, равномерно распределенными по всему объему газа. Далее высокодисперсные частицы жидкости конденсируются, а насыщенный пар превращается в сухой.

Также существует перегретый пар, который намного горячее, чем кипяток. Но его можно получить только с помощью специальной аппаратуры.

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

Почему вода закипает быстрее на большой высоте?

Ты умеешь готовить? Нет, приготовление миски хлопьев не считается! Мы говорим об умении смешивать различные ингредиенты и готовить из них вкусное блюдо.

Как люди, мы знаем, что нам нужно есть, чтобы выжить. С современными удобствами ресторанов и упакованными и готовыми продуктами в продуктовых магазинах нам действительно не нужно знать, как готовить, чтобы насытиться.

На самом деле, кулинария — это навык, которому многие дети могут не научиться, пока они не уйдут из дома, чтобы поступить в колледж или сделать карьеру.Если вам за двадцать и ваши кулинарные навыки начинаются и заканчиваются приготовлением замороженного ужина в микроволновой печи, друзья могут подразнить вас, сказав, что вы даже не умеете кипятить воду.

Конечно, это глупо, правда? Кипячение воды — один из самых базовых навыков, которым может быстро овладеть любой. Все, что вам нужно сделать, это наполнить кастрюлю водой и поставить ее на источник тепла, пока она не закипит при 212 ° F. Что может быть проще?

Однако, если вы решите проверить свои навыки кипячения воды в Денвере, Колорадо, или на вершине горы, вы можете узнать, что это не так просто, как кажется.Это потому, что вода кипит только при 212º F на уровне моря. На больших высотах температура кипения воды снижается, что приводит к увеличению времени приготовления.

Температура кипения воды — один из научных «фактов», который вы узнаете в начале школы. Всем известно, что температура кипения воды составляет 212º по Фаренгейту или 100º по Цельсию. Однако это верно на уровне моря и может измениться в зависимости от обстоятельств.

Одно из таких обстоятельств — изменение высоты. На больших высотах давление воздуха ниже.Чем выше мы поднимаемся в атмосферу, тем меньше на нас давит воздуха. Так почему это влияет на температуру кипения воды?

Чтобы вскипятить воду, вам нужно приложить энергию в виде тепла. Когда энергия передается молекулам воды, они начинают разрывать связи, удерживающие их вместе. Вода закипит или превратится в пар, как только ее внутреннее давление пара сравняется с давлением, оказываемым на нее атмосферой. Когда это происходит, начинают образовываться пузырьки и вода закипает.

Когда атмосферное давление ниже, например, на большей высоте, для доведения воды до точки кипения требуется меньше энергии. Меньше энергии означает меньше тепла, а это означает, что вода будет кипеть при более низкой температуре на большей высоте.

Некоторые люди думают, что более низкая точка кипения означает, что продукты будут готовиться быстрее на больших высотах. Однако верно обратное. Если вы хотите сварить яйцо, на высоте это займет немного больше времени.

Это потому, что приготовление пищи включает нагревание пищи до определенной температуры в течение определенного периода времени.Если температура понижается из-за высоты (как в случае с кипящей водой), время приготовления должно быть увеличено для завершения процесса приготовления!

Почему кипяток остается при 100 градусах?

Причина, по которой вода закипает при 100 C (при давлении в одну атмосферу), заключается в том, что в этот момент у молекул в среднем достаточно энергии, чтобы разорвать межмолекулярные связи, удерживающие воду вместе. По мере увеличения давления молекулам требуется больше энергии и, следовательно, они должны иметь более высокую температуру, чтобы вырваться на свободу.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ

Именно так, почему кипящая вода остается при 100 градусах независимо от того, как долго она нагревается?

Температура будет оставаться постоянной только на уровне , в то время как источник тепла все еще работает. Температура воды будет , но не превысит 100 градусов, , потому что выше этого значения вода не будет , а больше не будет жидкостью, она будет в газообразном состоянии (пар).

Еще можно спросить, а почему кипяток остается той же температуры? Температура и Кипение Когда происходит кипение , более энергичные молекулы превращаются в газ, расширяются и образуют пузырьки.Кроме того, молекулы газа, покидающие жидкость, отводят тепловую энергию от жидкости. Следовательно, температура жидкости остается постоянной во время кипения .

Еще спрашивают, кипяток ли держится при 100 градусах?

Ответ: — это , вода , , достигает температуры кипения , точка кипения , а остается при . Температура кипения зависит от давления. На уровне моря вода кипит при 100 ° C (212 ° F) и замерзает при 0 ° C (32 ° F).Если кипятить воду при более высоком давлении (например, ниже уровня моря), точка кипения будет выше, чем 100 ° C.

Какая жидкость закипает при 100 градусах?

-Ксилол

Продукт	Точка кипения при атмосферном давлении (^o C)
Скипидар	160
Вода	100
Вода морская	100,7	100,7	100,7	144.4

Угадайте температуру после кипячения по истекшему времени ??

Это, вероятно, будет зависеть от того, сколько воды в горшке.

Я слышал общее правило, что за 10 минут ожидания полного чайника вода опустится до 180 градусов по Фаренгейту. Но я этого не проверял.

Для использования 8 унций воды из чайника, наполненного водой с плиты. Я наливаю немного выше в мерный стакан, а затем немного выше в кружку.Каждый раз, когда я пробовал, это оказывается ровно 180 градусов по Фаренгейту.

Рекомендую приобрести термометр для конфет или мяса. Они стоят всего пару долларов и стоят вложенных средств.

это будет сложно, так как важен вид чашки. Некоторые быстро теряют температуру, например, стекло. Некоторые хранят ее дольше, если вы просто держите ее в чайнике, потребуется время, чтобы она остыла.

трюк (из чайной или чайной ложки, я не помню, извините) заключается в том, чтобы налить воду в чашку, а затем использовать эту чашку, чтобы налить ее в другую, в бумаге говорится, что каждый переносчик чашки охлаждает ее примерно на 20 градусов по Фаренгейту (я не пробовал это так как я использую термометр)

У меня нет достаточно маленького термометра, чтобы поместиться в мою кружку, поэтому я обычно просто протягиваю воду (чистыми руками!).
Со временем я научился определять подходящую температуру.
Не самый надежный метод, но это все, что у меня есть 🙂

Лично я, прежде чем купить градусник, наблюдал за пузырьками, чтобы определить температуру воды. Честно говоря, у меня никогда не было проблем с сжиганием листьев таким образом (и теперь, оглядываясь назад… чай действительно имеет такой же вкус, как и без термометра).
Здесь:
http://en.wikipedia.org/wiki/Boiling
Прокрутите вниз и посмотрите «уровни кипения.Надеюсь, это поможет!

со временем мы научимся это делать, но это работает только при наличии чистого чайника, что не всегда так.

У меня нет прозрачного чайника. Я наблюдаю, как пузыри формируются из верхней части чайника. Мне действительно не потребовалось много времени, чтобы научиться.

Я всегда держу крышку закрытой, вода нагревается быстрее, но я могу открыть ее и проверить, так как я уже знаю, как получить правильную температуру из пузыря, для меня термометр шел с комплектом, который у меня есть, я не знаю, могу ли я купил бы его в противном случае, но так как я уже получил его, я в основном использую его, так как вода, которую я оставляю, не очень хороша для чая, поэтому я почти всегда кипятил ее

Обожаю этот метод! Никогда раньше не использовал технику пузырей, попробую 🙂

спасибо всем за информацию! Теперь я понимаю немного больше об этом.

Термометры

стоят пару долларов — и вся разница

Вот комментарий несколько лет назад по этой теме на Steepster: http://steepster.com/discuss/1265-what-is-the-best-type-of-teapot-to-steep-in прокрутите вниз до комментарий «Tea Addiction».

«Уловки для определения температуры воды без термометра

160–170 градусов по Фаренгейту: количество пара, поднимающегося из воды от слабого до умеренного.Пузырей не будет.

170-180 градусов по Фаренгейту: столб пара постоянно поднимается. На дне сковороды будут образовываться крошечные пузырьки.

180-190 градусов по Фаренгейту: Появится много пузырьков, которые танцуют на дне горшка. Несколько крошечных начнут подниматься на поверхность воды.

190-200 градусов по Фаренгейту: вы увидите нити пузырьков, идущие от дна горшка к поверхности воды.

200–212 градусов F: это будет полное кипение.Поверхность воды будет очень активной ».

Кстати, этот трюк работает, только если вы находитесь на уровне моря.
Я живу в Боготе и температура кипения намного ниже.

где купить градусник?

Я всегда очень тороплюсь ждать, пока вода остынет, после того, как дожидалась ее закипания. Я использовал метод, упомянутый Lynne-tea и Wokeupfuzzy.Через некоторое время я действительно научился судить только по шуму и уровню пара из чайника. Теперь у меня есть недорогой чайник с регулируемой температурой (Hamilton Beach). Пока вы берете его, пока он достигает желаемой температуры, и выливаете, он отлично работает. Если вы подождете, пока он перейдет в режим сохранения тепла, вам, возможно, придется подождать, пока он остынет на 5-10 градусов.

Я годами обходился без чайника с термостатом. Как предполагали другие, легче определить температуру по мере того, как она нагревается, чем по мере охлаждения.

Лучше всего достать термометр и попрактиковаться в распознавании определенных температур только по звуку. На самом деле это довольно просто. Для меня это так же надежно, как звуковой сигнал.

Однако имейте в виду, что на это влияет атмосферное давление. Итак, когда вы путешествуете на другую высоту, все будет немного по-другому.

Наука, стоящая за подбрасыванием кипящей воды в воздух с температурой минус 14 градусов

Большинство статей о физике не обязательно начинать с заявления об отказе от ответственности, но эта статья обязана.

Пожалуйста — ради вашего благополучия, репутации и системы здравоохранения США — не бросайте на ветер кастрюлю с кипящей водой, если ветер дует на вас. Если вы прочитали эту историю и внезапно почувствовали вдохновение, подумайте, пожалуйста, за две секунды о том, что вас окружает, и о том, действительно ли вы , , хотите, чтобы ваш друг в инстаграмм рассказывал о том, что вы собираетесь делать.

Поскольку в среду полярный вихрь принес отрицательные температуры на большую часть центральной части США, жители Среднего Запада снова приняли заветную интернет-традицию поливать ледяной воздух кипятком и размещать видео с результатами — впечатляющее белое облако — на социальные медиа.Это арктическая версия попытки жарить яйца на капотах автомобилей во время аномальной жары.

Это настоящий научный эксперимент в холодную погоду. При -14 F / -26C кипящая вода быстро конденсируется в облако микрокапель. Они могут замерзнуть из-за большого отношения поверхности к объему. Никогда не проливайте на кого-либо горячую воду. Попадание в кипящую воду неприятно. pic.twitter.com/g0Da0yU1qw
— Джефф Терри (@ Nuclear94) 30 января 2019 г.

При условии, что вы не причините вред себе или окружающим (как это делали десятки людей в прошлый раз, когда стало так холодно), трюк с кипячением воды — хороший самостоятельный физический эксперимент, который может быть полезным уроком о свойствах тепло и вода.The Times поговорила с парой физиков о том, что происходит на самом деле.

Вода в воздухе замерзает?

«Многие люди говорят, что кипящая вода сразу замерзает, но это не то, что происходит», — сказал Джефф Терри, профессор физики в Иллинойском технологическом институте в Чикаго. «Это не мгновенное замерзание воды».

В видео, которое он написал в Твиттере в среду, Терри бросил кастрюлю с кипящей водой в воздух с температурой минус 14 градусов, создав большое белое облако, которое улетело прочь, с десятками мелких инверсионных следов, летящих к земле.

Большое облако — это конденсат или вода, которая быстро сконденсировалась в крошечные капли, по той же причине, по которой вы можете видеть свое дыхание, когда на улице холодно. Меньшие полосы образуются от конденсата, отрывающегося от падающих капель воды, а не от замерзшей в воздухе воды.

Воздух недостаточно холодный, чтобы немедленно заморозить воду, что бывает при температуре около -42 градуса, сказал Терри.

«Снег не идет», — сказал он. «Вы не видите, как кристаллы льда падают на землю.… Теоретически, если бы было холоднее, вы бы это действительно увидели ».

Имеет ли значение, если вода горячая? Минус-14 градусов — довольно холодно.

Да.

«Кипящая или горячая вода испаряется намного быстрее, чем холодная вода», — сказал Джонатан И. Кац, профессор физики Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Количество пара «очень быстро увеличивается с повышением температуры».

По этой причине поливать воздух кипятком будет более эффектно, чем поливать водой комнатной температуры.Большая его часть испарится, образуя более крупное облако.

Вы не получите того же эффекта, когда на улице тепло. Холодный воздух не может удерживать столько влаги, как теплый.

Я слышал, что горячая вода замерзает быстрее, чем вода комнатной температуры. Это то, что происходит?

Нет, важный принцип в трюке с кипящей водой — это скорость испарения воды, сказал Кац.

Есть совет?

«Постарайтесь распределить воду как можно больше», чтобы добиться максимального испарения, — сказал Терри.

Да, и еще кое-что: «Никогда не бросайте это на ветер».

«Вы должны немного обдумать это, прежде чем делать это», — сказал Терри. «Это что-то вроде крутого научного эксперимента, правда? Если вы будете делать это осторожно, вы сможете сделать это без огромного риска для себя. Но всегда проблема в том, что люди не действуют осторожно ».

[email protected]

Мэтт Пирс — национальный корреспондент The Times.Следуйте за ним в Твиттере по адресу @mattdpearce.

Другие заголовки по стране

Вода превращается в пар при 100 град. по Цельсию. Чем же вода из водоемов испаряется, образуя облака, когда температура на Земле не превышает и 50 градусов? по Цельсию? | Примечания и запросы

SPECULATIVE SCIENCE

Вода превращается в пар при 100 град. по Цельсию. Чем же вода из водоемов испаряется, образуя облака, когда температура на Земле не превышает и 50 градусов?по Цельсию?

K.Vishwanath, Бангалор, Индия

Я не физик, но почти уверен, что воду не всегда нужно нагревать до точки кипения и превращать в пар при 100ºC, чтобы она вообще испарилась в атмосферу. Подумайте, как лужа воды после летнего дождя быстро испаряется и исчезает (когда вода возвращается в атмосферу), когда снова выходит Солнце. Конечно, если бы все это превратилось в пар при нагревании до 100 ° C, это означало бы, что это произойдет намного быстрее — естественное испарение (как часть «Водного цикла») — это просто более медленный процесс, при более низкие температуры.В более холодный день луже потребуется больше времени, чтобы испариться, поскольку меньшее количество тепла от Солнца (которое управляет «водным циклом») будет означать, что происходит меньшее молекулярное волнение (которое облегчает процесс испарения)? Посмотрите «Круговорот воды» в Википедии. Надеюсь, теперь кто-то другой сможет объяснить процессы испарения при более низких температурах / молекулярного обмена и т. Д. С более научной точки зрения, чем я мог бы …?!
W Boddy, Кембридж, Великобритания

Это называется «броуновское движение».Это означает, что случайное столкновение молекул воды в водоеме, которое, скажем, имеет температуру 20 градусов, — это просто так; случайный. Есть разброс скорости. Если бы вы могли измерить скорость каждой молекулы в один момент времени, сом был бы стационарным (абсолютный ноль), а другие временно находились бы в точке кипения. Если они «закипят», находясь на поверхности, они покидают поверхность, т.е. испаряются. Вот почему лужа воды испарится намного быстрее, чем такое же количество воды в бутылке при той же температуре — меньшая площадь поверхности, с которой можно убежать.
Пол Райт, Рочфорд

Когда вы потеете, он испаряется в воздух без кипения.
Пот на коже собирает тепло, называемое скрытым теплом, от вашего тела и переходит из жидкого состояния в газообразное. Скрытое тепло, которое собирает пот, 580 кал / г пота, при нормальной температуре кожи (540 калорий / г воды при температуре кипения), довольно большое количество тепла или калорий от вашего тела и превращается непосредственно в пар, поэтому Вы чувствуете прохладу при испарении пота.Подобно воде из водоемов, вода собирает это дополнительное количество тепла от водоемов и окружающей среды и превращается в пар, охлаждая окружающую атмосферу.
Jamil, Дакка, Бангладеш

Все до сих пор забыли упомянуть, что вода на уровне земли кипит при 100 градусах Цельсия, однако по мере того, как температура и давление снижаются с высотой над уровнем моря до точки кипения воды, также меняются. Облака образуются, когда теплый влажный воздух поднимается и охлаждается, в результате вода затем конденсируется с образованием водяных капель — облака.
Крис, Бригтон Великобритания

Добавьте свой ответ

Сколько времени нужно, чтобы вода закипела?

Если вы смотрели на кастрюлю с водой, ожидая, пока она закипит, может показаться, что это занимает очень много времени. Но сколько времени это действительно займет? Сколько времени нужно, чтобы вода закипела?

Для кипячения 1 литра воды в кастрюле на плите требуется около 8-10 минут. Чтобы вскипятить 1 литр воды в электрочайнике, нужно около 4-5 минут.Чтобы вскипятить 1 литр воды в микроволновке, нужно примерно 3-4 минуты.

Чтобы вскипятить 1 стакан воды, нужно около 1 минуты в микроволновой печи, 2 минуты в электрочайнике и 3 минуты в кастрюле на плите.

Время, необходимое для кипячения воды, в основном зависит от следующих факторов:

Количество воды
Емкость
Источник тепла
Высота

Прочтите, чтобы узнать больше о том, сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду, а также советы о том, как заставить ее закипеть быстрее.

Сколько времени нужно для кипячения воды ?

Чтобы вскипятить 1 литр воды (4 стакана), нужно от 8 до 10 минут в кастрюле на плите при сильном огне и с закрытой крышкой. 1 литр воды в электрочайнике закипает примерно за 4-5 минут. 1 литр воды кипит в микроволновой печи примерно за 3-4 минуты.

Если вы хотите вскипятить около 1 стакана воды, вам нужно подождать около 1–3 минут, будь то микроволновая печь, электрический чайник или плита.

Кипячение воды требуется не только для приготовления чая, кофе или приготовления пищи, вам также следует вскипятить воду, если ваша питьевая вода небезопасна. Возможно, он все еще не удаляет все патогены, но избавляет от многих.

Центр по контролю за заболеваниями США рассматривает кипячение воды как метод уменьшения количества патогенов, который должен убивать все патогены, присутствующие в кипящей воде.

Центр контроля заболеваний США рекомендует кипятить воду в течение одной минуты, чтобы гарантировать уничтожение всех патогенов и сделать воду безопасной для употребления.Но если вы живете на высоте более 6562 футов или более 2000 метров, вам следует кипятить воду в течение трех минут.

Сколько времени нужно, чтобы вскипятить воду на разной высоте ?

Время, необходимое для закипания воды, зависит от высоты.

На уровне моря или на нулевой высоте над уровнем моря точка кипения воды составляет 212 ° F (100 ° C). Чем выше вы поднимаетесь от уровня моря, тем меняется и атмосферное давление, что влияет на температуру кипения воды.

Полная треть населения Соединенных Штатов живет на больших высотах. В большинстве литературных источников 3000 футов (914 метров) над уровнем моря рассматриваются как «большая высота», но даже на высоте всего 2000 футов (610 метров) температура кипения воды уже имеет значительную разницу — от 212 ° F (100 ° C) в море. уровень до 208 ° F (97,78 ° C).

Служба безопасности пищевых продуктов и инспекции Министерства сельского хозяйства США объясняет, что большая высота влияет на приготовление пищи в целом, потому что, когда вы поднимаетесь выше уровня моря, воздух становится еще суше.Это означает, что меньше кислорода и меньше атмосферное давление, что увеличивает время кипения воды и правильного приготовления пищи.

При приготовлении блюд необходимо соблюдать осторожность, поскольку простое увеличение источника тепла не поможет вскипятить воду или приготовить пищу в более быстром темпе.

При приготовлении на больших высотах требуются изменения времени, температуры и даже всего рецепта, например, на высоте 3000 футов (914 метров) над уровнем моря. Поскольку на больших высотах атмосферное давление ниже, вокруг местности имеется более тонкий слой воздуха.Влияет на кипячение воды и приготовление пищи следующим образом:

Жидкости, такие как вода, испаряются быстрее и кипят при более низких температурах. чуть ниже 1 ° F. Для иллюстрации в таблице ниже показано, сколько времени нужно для кипения воды на разной высоте:

15210 м .)

Высота ft.(метры)	Точка кипения по Фаренгейту	Точка кипения по Цельсию
0 футов (0 м)	212 ºF	100 ºC
211 ºF	99,5 ºC
305 м (1000 футов)	210 ºF	99 ºC
5000 футов (1524 м)	202		202
5500 футов (1676 м.))	201,5 ºF	94 ºC
9000 футов (2743 м)	195 ºF	90,5 ºC
9500 футов (2895 м)	194 9010F
10000 футов (3048 м)	193 ºF	89,5 ºC

* Температуры округлены до половины градуса

Как быстрее вскипятить воду

Для кипячения 1 литра воды требуется около 8-10 минут в кастрюле на плите.На то, чтобы вскипятить воду в электрочайнике, нужно около 4-5 минут. Чтобы вскипятить воду в микроволновке, нужно примерно 3-4 минуты.

Так что кипение не займет много времени; однако бывают случаи, когда у вас просто нет времени ждать, пока вода закипит. Ниже приведены несколько советов, как заставить воду закипать быстрее.

РАЗМЕР — используйте емкость (например, кастрюлю, чайник), которая соответствует вашим потребностям в кипяченой воде в определенное время. При использовании очень большой кастрюли требуется больше тепла для ее поверхности, поэтому для кипячения воды требуется гораздо больше времени.Помните, что увеличение количества тепла не обязательно ускоряет процесс кипячения.

Это будет стоить вам больше денег, так как вы потребляете больше газа в своей плите. Так что, конечно, если вам просто нужно вскипятить воду для одной чашки чая, не кипятите воду целиком. Вам придется ждать дольше и кипяченой воды будет больше, чем нужно.

МАТЕРИАЛ ТАКЖЕ ВАЖНЫ — Марка или материал посуды, которую вы используете для кипячения, также влияет на скорость кипения.Для максимальной скорости кипения рекомендуются кастрюли с дном из медных дисков или с алюминиевым дном и стенками из нержавеющей стали. Боковые стенки полностью облицованных кастрюль (будь то алюминиевые или медные) отводят тепло от дна, поэтому даже когда боковые стенки уже горячие, часть тепла уходит на кухню и не попадает в воду, которую вы пытаетесь вскипятить.

ПРЕИМУЩЕСТВО ТЕХНОЛОГИИ — если вы находитесь на большой высоте, полезно использовать скороварку, поскольку она создает паронепроницаемое уплотнение вокруг продуктов, которые вы готовите.Что касается кипячения воды, то можно использовать микроволновую печь на 100% мощности, чтобы вскипятить воду за значительно более короткое время, чем обычная плита.

Электрический чайник также может пригодиться на кухне. Он не только кипятит воду быстрее, чем обычный чайник, но и экономит место на вашей столешнице. Вам даже не нужно смотреть, как вода закипает, так как большинство электрических чайников имеют функцию автоматического отключения.

НАДЕВАЙТЕ КРЫШКУ — , открывая крышку кастрюли, можно уменьшить испарение, которое происходит при кипячении воды.Меньшее испарение означает, что вода может достичь более высокой максимальной температуры, что способствует более быстрому кипению. Мастера-повара также советуют при тушении закрывать кастрюлю крышкой. Это позволяет лучше распределять тепло, не переваривая пищу.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ СЧЕТЧИКА — Знание того, сколько времени требуется для закипания воды, необходимо для хорошего повара, потому что это также помогает отличить кипячение, тушение, бланширование и кипячение.

Если вы пролистаете рецепты, вы заметите, что есть время, когда вы начинаете приправлять воду для пасты солью, когда вы кладете яйцо в воду для получения идеального яйца-пашот, как долго вы держите яйцо в воде для приготовления вкрутую / мягкого — вареные, последовательность добавления ингредиентов при приготовлении супов и тушеных блюд и т. д.

Если вы допустили ошибку, добавив соль в воду, а затем пытаясь довести воду до кипения, это займет гораздо больше времени. Поэтому всякий раз, когда рецепт включает кипячение воды, лучше всего придерживаться инструкций, чтобы не тратить время зря.

Преимущества кипящей воды

Кипячение воды — это обычная практика, которую мы часто преуменьшаем или даже забываем о пользе, которую мы получаем от этого. Во-первых, употребление кипяченой воды рекомендуется медицинскими работниками, особенно в странах третьего мира, где водопроводная вода не очень безопасна для питья и часто является самой причиной болезней, особенно у детей.

Болезни, передаваемые через воду, широко распространены, особенно в районах с плохими условиями водоснабжения и орошения. Самый простой и легкий способ противостоять этим возможным заболеваниям — вскипятить воду в нужное время и при правильной температуре.

Вот некоторые из преимуществ кипячения воды, по данным Nasaka Company, лидера в области очистки и фильтрации воды в Индии:

Это самый простой, самый простой и самый экономичный метод дезинфекции воды для удаления патогенов
Правильное кипячение эффективно убивает бактерии, червей, кисты и вирусы, которые могут присутствовать в воде
Кипячение воды удаляет микроорганизмы и химические вещества, которые присутствуют в воде. в воде, поступающей из природных источников
Он уничтожает причины заболеваний, передающихся через воду, такие как грибки, споры бактерий и простейшие, невидимые невооруженным глазом
Это гораздо более безопасная альтернатива простой или свежей водопроводной воде
Питьевая кипяченая вода ежедневно имеет способность улучшать кровообращение

Кипячение воды дает еще несколько преимуществ, учитывая, что это такая простая задача.

Развитие технологий водоснабжения уже обеспечивает функции нагрева и кипячения для таких устройств, как диспенсеры для воды и микроволновые печи. Основная цель этих устройств — обеспечивать более чистую и безопасную воду, а также обеспечивать удобство для людей во всем мире.

Заключение — Сколько времени нужно, чтобы вода закипела?

Сколько времени нужно, чтобы вода закипела? Чтобы вскипятить 1 литр воды (4 стакана), потребуется следующее время:

Кастрюля с высокой температурой и открытой крышкой: от 8 до 10 минут
Электрический чайник: от 4 до 5 минут
Микроволновая печь: от 3 до 4 минут

Если вы хотите вскипятить только около 1 стакана воды, вам нужно будет подождать всего 1–3 минуты.

Сколько времени нужно, чтобы вода закипела на разной высоте? На высоте ниже 1000 футов пищу нужно варить около 10 минут. Каждую дополнительную тысячу футов над уровнем моря требуется еще одна минута кипения (например, на высоте 3000 футов кипятите в течение 12 минут).

Определенные продукты, такие как шпинат или кукуруза, должны кипеть в течение 20 минут на любой или всех высотах. Лучше иметь под рукой надежную книгу рецептов, если вы хотите готовить на большой высоте.

Центр контроля заболеваний США рекомендует кипятить воду в течение одной минуты, чтобы гарантировать уничтожение всех патогенов и сделать воду безопасной для употребления. Но если вы живете на высоте более 6562 футов или более 2000 метров, вам следует кипятить воду в течение трех минут.

Очистка воды: заблуждение «минимальное время кипячения»

Если вы когда-нибудь читали об очистке воды на интернет-форумах или в социальных сетях, вероятно, вы встречали по крайней мере одного человека, который спрашивал, «сколько времени следует кипятить, прежде чем кипятить воду». это считается безопасным? » Это общий вопрос, и его разумно задать — в конце концов, вы не захотите рисковать, употребляя в пищу бактерии или простейшие, от которых вы серьезно заболеете.К сожалению, этот вопрос также привел к распространению некой дезинформации по данной теме.

Эта вода может казаться прозрачной и чистой, но она может содержать невидимые патогены, которые определенно испортят вам день.

Прежде всего, вы можете услышать, как самопровозглашенные «эксперты» в Интернете говорят, что воду необходимо кипятить в течение минимальное время , составляющее 5 минут, 10 минут или даже 20 минут, чтобы гарантировать, что все патогены, передающиеся через воду, были уничтожены. . Это ограничение по минимальному времени кипения — миф, и мы объясним, почему.

Научные исследования говорят нам, что патогены, передающиеся через воду (бактерии, простейшие и вирусы), погибают или инактивируются при высоких температурах. По данным Всемирной организации здравоохранения, температура воды 158 ° F, (70 ° C) убьет 99,999% бактерий, простейших и вирусов менее чем за 1 минуту.

Подпишитесь сегодня и сэкономьте!

Поскольку мы знаем, что вода закипает * при 212 ° F (100 ° C), это означает, что к тому времени, когда вода достигнет крутого кипения, ее можно будет пить.Для дополнительной безопасности Центры по контролю за заболеваниями (CDC) рекомендуют кипятить воду в течение 1 минуты на всякий случай.

* Теперь есть одно важное уточнение: упомянутая нами точка кипения 212 ° F находится на уровне на уровне моря , а температура кипения изменяется с высотой . Чем выше вы находитесь над уровнем моря, тем ниже будет температура кипения воды. Например, на высоте 10000 футов точка кипения падает до 193,6 ° F (89,8 ° C). На вершине горы Эверест, высотой 29 029 футов, температура кипения составляет 158 ° F (70 ° C).Таким образом, даже в самой высокой точке на земле доведение воды до кипения убьет патогены менее чем за 1 минуту . Для дополнительной безопасности CDC рекомендует кипятить в течение 3 минут на высоте более 6562 футов.

Хотя высота изменяет точку кипения воды, она недостаточно значительна, чтобы повлиять на очистку путем кипячения.

В любом случае, не верьте нам на слово — послушайте ученых. Вот прямая цитата из статьи под названием «Дезинфекция воды для международных путешественников и путешественников из дикой природы» из Оксфордского журнала клинических инфекционных заболеваний:

«Потому что кишечные патогены убиваются в течение нескольких секунд кипящей водой и быстро погибают при температурах> 60 ° C. [или> 140 ° F], традиционный совет — кипятить воду в течение 10 минут, чтобы убедиться, что она чрезмерно пригодна для питья. Поскольку время, необходимое для нагрева воды от температуры 55 ° C [или 131 ° F] до кипения, способствует дезинфекции, любая вода, доведенная до кипения, должна быть соответствующим образом продезинфицирована. Кипячение воды в течение 1 мин или закрытие воды с последующим медленным охлаждением после кипячения может добавить дополнительный запас прочности . Температура кипения снижается с увеличением высоты, но это несущественно по сравнению со временем, необходимым для достижения термической смерти при этих температурах.”

Итак, вот итог: воду не нужно кипятить минимум 5, 10 или 20 минут, чтобы она считалась безопасной для питья. К тому времени, когда он закипит, его можно будет считать безопасным, независимо от вашей высоты. (Примечание. Предполагается, что в нем отсутствуют вредные химические вещества или тяжелые металлы, такие как пестициды или свинец. Чтобы удалить эти загрязнения, вам понадобится фильтр / очиститель для воды.) Однако вы можете продолжать кипячение еще от 1 до 3 минут для дополнительного запаса прочности — если у вас есть несколько свободных минут, это не повредит, но не должно считаться обязательным.

Фильтр для воды Sawyer $ 19,97 amazon.com Steripen UV Purifier $ 79,95 amazon.com

Подготовьте сейчас:

Военный противогаз 249,95 $ mirasafety.com Ножи EDC от 7,99 $ smkw.com

Раскрытие: эти ссылки являются партнерскими ссылками. Caribou Media Group получает комиссию от соответствующих покупок. Спасибо!

ОСТАВАЙТЕСЬ БЕЗОПАСНО: загрузите бесплатную копию

OFFGRID Outbreak Issue

В выпуске 12, Offgrid Magazine внимательно рассмотрел, что вам следует знать в случае вирусной вспышки.Теперь мы предлагаем бесплатную цифровую копию проблемы OffGrid Outbreak при подписке на электронную рассылку OffGrid. Зарегистрируйтесь и получите бесплатную цифровую копию Нажмите, чтобы загрузить!

Автор Патрик Маккарти .