Как понять полу кипение воды. Все самое интересное о температуре закипания воды. Солить или не солить? Вот в чем вопрос

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

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

Фактор тепла и высоты

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

Кинетическая энергия

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

Уменьшение времени приготовления пищи

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

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

Кипением называют процесс парообразования, который происходит при доведении жидкости до температуры кипения. Каждый человек ещё со школьной парты знает, что закипание воды происходит при t=100˚С. Но многих интересует вопрос, какая вода закипает быстрее: соленая или пресная?

Кипение – довольно сложный процесс, состоящий из четырёх стадий:

• Первая стадия характеризуется появлением маленьких пузырьков воздуха, которые появляются как на поверхности жидкости, так и сбоку. Их возникновение – это результат расширения воздушных пузырьков, находящихся в микроскопических трещинах ёмкости.
• Во время второй стадии можно увидеть, что пузырьки увеличиваются в объёме и всё большее их количество оказывается сверху. Это явление объясняется повышением температуры, при которой давление на пузырьки возрастает. Благодаря архимедовой силе они оказываются на поверхности. Если она не успела прогреться до температуры кипения (100˚С), то пузырьки снова идут ко дну, где вода более горячая. Шум, характерный при закипании, создаётся при увеличении и уменьшении размеров пузырьков.
• При третьей стадии наблюдается масса пузырьков, которая, поднимаясь на поверхность, вызывает кратковременную мутность воды.
• Четвертая стадия характеризуется интенсивным бурлением и появлением больших пузырей, которые, лопаясь, создают брызги. Последние говорят о том, что вода перекипела. Возникает водяной пар, а вода при этом издаёт характерные для кипения звуки.

Кипение пресной воды

Кипятком называют воду, доведенную до кипения. Во время этого процесса происходит обильное образование пара, который сопровождается выделением свободных молекул кислорода из состава кипящей жидкости. Благодаря длительному воздействию высоких температур, в кипятке гибнут микробы и болезнетворные бактерии. Поэтому при плохом качестве водопроводной воды нежелательно употреблять её в сыром виде.

Пресная, но жесткая вода имеет в своём составе соли. Во время кипения они образуют на стенках чайника налет, который чаще называют накипью. Кипяток обычно используют для приготовления горячих напитков или дезинфекции фруктов или овощей.

Когда закипает солёная вода

Как показывают опыты, температура кипения солёной воды выше температуры кипения пресной. Поэтому можно сделать вывод, что пресная вода закипает быстрее. В солёной воде содержатся ионы хлора и натрия, которые находятся среди молекул воды. Между ними происходит процесс гидратации – присоединение молекул воды к ионам соли.

Стоит заметить, что гидратационная связь намного сильнее водной межмолекулярной. Поэтому во время кипения пресной воды процесс парообразования начинается быстрее. Жидкость с растворёнными в ней солями требует для закипания немного больше энергии, которой в данной ситуации является температура.

При её повышении молекулы, находящиеся в солёной воде, двигаются намного быстрее, но их количество уменьшается, значит, сталкиваются они реже. Именно этим можно объяснить меньшее количество пара – ведь его давление меньше, чем у пресной воды. Чтобы добиться в солёной воде давления, превышающего атмосферное, и начала кипения, требуется температура повыше.

Еще одно обоснование

Многие хозяйки при приготовлении пищи солят воду в начале процесса, мотивируя это тем, что так она быстрее закипит. А некоторые находят объяснение тому, почему солёная вода закипает быстрее, опираясь на школьные знания курса физики, а именно темы, касающейся теплоотдачи. Как известно, передача тепла бывает трёх типов: теплопередача, характерная для твёрдых тел, конвекция, которая присутствует в газообразных и жидких телах, и излучение.

Последний вид теплопередачи существует даже в космосе. Подтверждением тому являются звёзды и, конечно, солнце. Но всё же главным фактором в данном вопросе считается плотность. Поскольку у солёной воды плотность выше, чем у пресной, то и закипает она быстрее. При этом для замерзания ей нужно больше времени. Следовательно, при более плотной жидкости теплопередача будет активнее, и закипание произойдёт быстрее.

Кипение воды при пониженном давлении: Видео

/ Кухонные уроки

Как узнать, что вода вскипела? Со дна кастрюли поднимутся пузырьки большого размера. Большого, а не с булавочную головку. Если по стенкам кастрюли также поднимается много пузырьков, то это уже называют бурным кипением. Даже если вы возьмете деревянную ложку, и будете помешивать воду круговыми движениями, пузырьки все равно будут подниматься наверх — бурное кипение будет продолжаться. Только мелкие пузырьки могут исчезнуть после подобной процедуры.

Старый совет , особенно актуальный для людей, готовящих еду вечером в будний день: ставьте кастрюлю с водой на огонь, как только вы переступили порог. Ставьте на самый сильный огонь, чтобы вода быстрее закипела.

Если вы собираетесь готовить пасту - посолите воду. К тому времени, когда вы нарежете овощи, вода вскипит и будет готова для приготовления пасты. Положите пасту в кипящую воду. Только аккуратно, не обожгитесь! Посмотрите на упаковку из-под пасты. Засеките минимальное время, указанное на упаковке (если паста не будет готова к этому времени, вы всегда сможете ее «доготовить»). Помешивайте пасту, но не часто. Или бросьте в воду овощи. После того, как вы положили что-то в кипящую воду, пузырьки на время прекратят подниматься.

В большинстве рецептов рекомендуется «дать воде закипеть вновь». То есть нужно держать ее на сильном огне, пока большие пузырьки не появятся снова. В этот момент, как правило, нужно поставить блюдо на медленный огонь - по краю кастрюли будут появляться мелкие пузырьки, а большие пузырьки будут подниматься к поверхности воды лишь иногда. ФАКТ: На электрических плитах вода закипает быстрее, чем на газовых.

На некоторых газовых плитах нельзя выставить очень медленный огонь, но существуют специальные плоские железные пластины (рассеиватели пламени), которые можно поставить прямо на огонь. Поставив на этот рассеиватель кастрюлю, вы можете выставить очень медленный огонь, например, при приготовлении особенно изысканных соусов. ФАКТ: Чем больше в кастрюле воды, тем медленнее она закипает. Объем имеет значение. Но не думайте, что, набрав в кастрюлю мало воды, вы сможете быстро приготовить пасту. Итальянцы говорят, что паста должна «плавать» в кастрюле.

Устойчивое выражение — Кто над котелком стоит , у того он не кипит. На самом деле, кипит. В конце-то концов.

СУП: Возьмите кастрюлю среднего размера . В кипящую воду добавьте нарезанных овощей по вашему выбору (лук, морковь, картофель, петрушка). Замороженные овощи тоже подойдут. Можно добавить бульонный кубик. Дайте закипеть вновь. Возьмите макароны, разломайте их на небольшие кусочки длиной в 1-2 см. Добавьте немного макарон в суп (примерно ¼ стакана). Когда макароны станут мягкими (попробуйте один кусочек, но будьте осторожны, не обожгитесь), а овощи можно будет проткнуть вилкой (выловите один кусочек и попробуйте) - блюдо готово. По вкусу добавить соль и перец. Что значит «по вкусу». Попробуйте блюдо. Добавьте немного специй, если нужно. Посолив блюдо, вы не должны сделать его соленым; но блюдо не должно быть пресным, у него должен быть «округлый» вкус. Соль должна придать блюду вкус, который должен быть у этого блюда. Вы должны пробовать еду, чтобы проверить так это или нет. (Да, и всегда пользуйтесь чистыми ложками).

Вы только что приготовили суп, одно из самых популярных блюд. Видите, готовить - это просто!

О чем Эйнштейн рассказал своему повару Вольке Роберт

Почему кипит вода?

Почему кипит вода?

«Я и моя жена никак не можем прийти к согласию вот по какому вопросу: закипит ли вода в кастрюле быстрее, если ее накрыть крышкой? Она говорит, что да, закипит быстрее, потому что без крышки большое количество тепла просто теряется. Я считаю, что закипит позже, потому что крышка повышает давление внутри и точка кипения воды тоже возрастает - будто в скороварке. Так кто из нас прав?»

Ваша жена выиграла, хотя вы тоже отчасти правы.

Когда вода в кастрюле нагревается и ее температура поднимается, над ее поверхностью появляется все больше водяного пара. Так получается потому, что все больше молекул воды на ее поверхности получают достаточно энергии, чтобы «сбежать» из жидкости в воздушную среду. Возрастающий объем водяного пара уносит с собой всевозрастающее количество энергии, которая в другом случае была бы потрачена на дальнейшее нагревание воды. Более того, чем ближе точка кипения, тем больше энергии уносит с собой каждая молекула водяного пара и тем важнее становится задача не потерять эти молекулы. Крышка кастрюли частично блокирует потерю всех этих молекул. Чем плотнее прилегает крышка, тем больше «горячих» молекул останется в кастрюле и тем раньше закипит вода.

Ваше же утверждение, согласно которому благодаря крышке повышается давление внутри кастрюли, словно в скороварке, и, таким образом, повышается точка кипения (соответственно, откладывается и собственно момент закипания), теоретически верно, но в реальности все обстоит иначе. Даже плотно прилегающая тяжелая крышка поднимет давление внутри менее чем на 0,1 %, что, в свою очередь, повысит температуру кипения на сотые доли градуса. Получается, что вы скорее отсрочите момент кипения, гипнотизируя кастрюлю взглядом, нежели накрывая ее крышкой.