Фото 5.

Фото 6.

За следующие 13 минут кипения воды её объем уменьшился на одну треть, эта линия так же отмечена красн

urok.1sept.ru

От чего зависит кипение воды

Чтобы приготовить различные вкусные блюда, часто необходима вода, и, если ее нагревать, то она рано или поздно закипит. Каждый образованный человек при этом знает, что вода начинает кипеть при температуре, равной ста градусам Цельсия, и при дальнейшем нагревании ее температура не меняется. Именно это свойство воды используется в кулинарии. Однако далеко не всем известно, что это бывает не всегда так. Вода может закипать при разной температуре в зависимости от условий, в которых она находится. Давайте попробуем разобраться, от чего зависит температура кипения воды, и как это нужно использовать.

При нагревании температура воды приближается к температуре кипения, и по всему объему образуются многочисленные пузырьки, внутри которых находится водяной пар. Плотность пара меньше, чем плотность воды, поэтому сила Архимеда, действующая на пузырьки, поднимает их на поверхность. При этом объем пузырьков то увеличивается, то уменьшается, поэтому закипающая вода издает характерные звуки. Достигая поверхности, пузырьки с водяным паром лопаются, по этой причине кипящая вода интенсивно булькает, выпуская водяной пар.

Температура кипения в явном виде зависит от давления, оказываемого на поверхность воды, что объясняется зависимостью давления насыщенного пара, находящегося в пузырьках, от температуры. При этом количество пара внутри пузырьков, а вместе с этим и их объем, увеличиваются до тех пор, пока давление насыщенного пара не будет превосходить давление воды. Это давление складывается из гидростатического давления воды, обусловленного гравитационным притяжением к Земле, и внешнего атмосферного давления. Поэтому температура кипения воды увеличивается при возрастании атмосферного давления и уменьшается при его уменьшении. Только в случае нормального атмосферного давления 760 мм.рт.ст. (1 атм.) вода кипит при 100⁰С. График зависимости температуры кипения воды от атмосферного давления представлен ниже:

Из графика видно, что если увеличить атмосферное давление до 1,45 атм, то вода будет кипеть уже при 110⁰С. При давлении воздуха 2,0 атм. вода закипит при 120⁰С и так далее. Увеличение температуры кипения воды может быть использовано для ускорения и улучшения процесса приготовления горячих блюд. Для этого изобрели скороварки – кастрюли с особой герметично закрывающейся крышкой, снабженные специальными клапанами для регулирования температуры кипения. Из-за герметичности давление в них повышается до 2-3 атм., что обеспечивает температуру кипения воды 120-130⁰С. Однако при этом нужно помнить, что использование скороварок сопряжено с опасностью: пар, выходящий из них, имеет большое давление и высокую температуру. Поэтому нужно быть максимально осторожными, чтобы не получить ожог.

Обратный эффект наблюдается, если атмосферное давление понижается. В этом случае температура кипения тоже уменьшается, что и происходит при увеличении высоты над уровнем моря:

В среднем, при подъеме на 300 м температура кипения воды уменьшается на 1⁰С и достаточно высоко в горах опускается до 80⁰С, что может привести к некоторым трудностям в приготовлении еды.

Если же дальше уменьшать давление, например, откачивая воздух из сосуда с водой, то при давлении воздуха 0,03 атм. вода будет кипеть уже при комнатной температуре, и это достаточно необычно, так как привычная температура кипения воды – 100⁰С.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

life.mosmetod.ru

Почему в кипящей воде образуются пузыри пара?

Любая жидкость при нагревании со временем достигает температуры, при которой она начинает кипеть. Во время кипения пузыри пара образуются во всем объеме жидкости, поднимаются на ее поверхность и лопаются, высвобождая горячий пар в воздух. Вода кипит при температуре 100°С (212°F).

При температуре кипения каждая молекула имеет достаточно энергии для преодоления сил, удерживающих ее вместе с другими молекулами в виде жидкости. Например, сосуд с кипящей водой содержит воду в жидком состоянии, которая превращается в водяной пар. Поверхностный водяной пар сразу же покидает кипящую воду. Что касается парообразования в толще воды, то там водяной пар формирует пузыри, каждый из которых, поднимаясь вверх, несет в себе миллиарды молекул воды.

Кипящая вода совершает фазовый переход из жидкого состояния в газообразное в процессе, называющемся парообразованием. Жидкости превращаются в пар и при температурах, меньших температуры кипения, в процессе, называющемся испарением. В отличие от кипения испарение происходит только с поверхности в том случае, когда молекулы имеют достаточно энергии, чтобы покинуть жидкость. Хотя испарение с ростом температуры интенсифицируется, пузыри пара образуются только во время кипения.

Рождение и гибель пузырей

1. Вода содержит в себе воздух, растворенный или прилипший к попавшим внутрь частицам пыли (рисунок слева). При увеличении температуры воды растворимость воздуха уменьшается, в результате происходит формирование небольших воздушных пузырьков, большинство из которых быстро поднимается вверх и покидает жидкость. Этот процесс не является кипением.
2. Когда вода приближается к точке кипения, пузыри водяного пара формируются на пылевых частицах и других примесях (так называемых ядрах парообразования). В этих пузырях температура превышает температуру кипения.
3. Все больше водяного пара проникает в первые пузыри. Но так как окружающая вода все еще слишком холодна, эти пузыри конденсируются во время своего подъема и не достигают поверхности.
4. Пузыри пара формируются во всем объеме кипящей воды, увеличиваясь в размерах по мере подъема к поверхности. Достигнув поверхности, пузыри лопаются и водяной пар выходит в атмосферу.

Камень для предупреждения выплескивания

Используемые в лабораторной практике дистиллированная вода и другие чистые жидкости, будучи свободными от пыли, недодержат ядер парообразования. В таких жидкостях могут формироваться большие, похожие на пленку пузыри пара, приводящие к опасному выплескиванию кипящей жидкости из сосуда. Специальный пористый камень (снимок справа) предупреждает такое выплескивание, предоставляя свою поверхность для образования многочисленных, постепенно растущих пузырьков пара.

information-technology.ru

Почему кипяченая вода закипает быстрее не кипяченой?

Кипение- процесс, при котором давление насыщенного пара равно атмосферному.Вода, практически в любом состоянии состоит из ассоциатов(цепочек ), из-за водородной связи, между водородом одной молекулы и кислородом другой.Соответственно для того чтобы ассоциат испарился необходимо больше энергии, но ассоциативные цепочки рвуться при нагреве- не все- даже в водяном пару есть они в некотором количестве.Максимальное количество таких ассоциатов в жидкой воде содержится при +4 градусах.Таким образом в уже кипевшей воде их(ассоциатов) меньше- следовательно энергии для кипячения уже кипевшей воды необходимо затратить меньше.

ответ скрывается в вопросе)

после кипячения она теряет в объёме, меньше воды-быстрее закипит )))

Надеюсь Вам остальные пользователи помогли , а у меня по физике твердый тройбан был….

В некипяченой воде больше «склеенных» цепочек h3O [1], а после кипения многие из этих цепочек распадаются. Чем меньше связность, тем легче молекулам разогнаться. Соответственно, и нагревание будет быстрей.

В кипячёной воде нет атомов свободного кислорода.

потому что все что надо уже выкипело….

потому что она уже кипяченая:)))))

Это недоказуемо, что кипяченая вода закипает быстрее. С таким же правом можно задать вопрос — Почему НЕКИПЯЧЕНАЯ вода закипает быстрее? И все будут тебе объяснять, почему.

Ответ в вопросе солей нет

вай! девушка… и часто ли вам в вашу моолденькую головку забредают столь.. э-э-э-э.. немолоденькие вопросы?!

Вследствии разложения солей у кипяченой воды плотность гораздо меньше. Пэтому и закипет быстрей.

Наверное нет растворенных газов в кипяченой

Наоборот, некипячёная закипает быстрее, потому что в ней сохранилось больше растворённых пузырьков воздуха, которые служат центрами испарения кипятка.

touch.otvet.mail.ru

Эверест в шприце — опыт, который вы можете сделать дома

25 апреля 2015г. , Vassili Philippov

Впереди выходные. Вот вам простая идея, как сделать прикольный опыт дома с детьми из подручных средств. Помните задачу: больше или меньше надо времени, чтобы сварить яйцо на Эвересте? Сейчас мы это и проверим.

Ответ

Давайте я сразу начну с ответа: яйцо будет вариться дольше, так как температура кипящей воды на вершине Эвереста меньше.

Но почему?

Но после такого ответа сразу появляется следующий вопрос:

• А почему она меньше?
• Потому, что там давление меньше.
• А почему температура кипения меньше если давление меньше?

Вопрос «А почему…?» — очень правильный и сильный вопрос. Это ключ к познанию мира ребёнком, да и взрослым тоже. Я почти не видел никого, кто выдерживает 5 последовательных уточняющих вопросов «А почему…?». Но об этом чуть попозже.

Холодный кипяток дома

А сейчас давайте вернёмся к обещанному опыту, который вы можете сделать со своими детьми на этих выходных.

Мы сейчас дома создадим условия, как на вершине Эвереста, и увидим своими глазами, как вскипает даже не самая горячая вода при маленьком давлении. Всё, что вам понадобится – это обычный шприц. Причём чем больше, тем лучше.

1. Набираем в шприц немного тёплой воды.
2. Выпускаем весь воздух.
3. Затыкаем пальцем.
4. Оттягиваем поршень, чтобы создать низкое давление.
5. Ура! Вода закипела!

На самом деле, мы таким же образом можем создать очень низкое давление, в сотни раз ниже атмосферного. У нас будет кипеть даже заметно более холодная вода, нежели на Эвересте. На вершине Эвереста давление составляет около трети от нормального атмосферного.

Почему испаряется вода

Так почему же при понижении давления тёплая вода вскипает? Для ответа на этот вопрос полезно задаться вопросом, почему, вообще, кипит вода?

Вода испаряется при любой температуре. Всегда среди триллионов молекул воды найдутся некоторые, которые побыстрее, и скорости которых при приближении к краю хватит, чтобы преодолеть притяжение других молекул и улететь в виде пара. Заметим, что улетают в виде пара самые быстрые молекулы, поэтому средняя скорость оставшихся молекул уменьшается. Мы говорим, что вода при испарении остывает. Это как если перевести всех лучших учеников из класса в другую школу, то средний уровень класса упадёт.

Чем больше температура воды, тем быстрее в среднем летают молекулы, тем больший процент молекул имеет достаточную скорость, чтобы при достижении поверхности оторваться и улететь. Тем быстрее вода испаряется.

Почему кипит вода

Но почему при достижении определенной температуры вода начинает кипеть? Чем эта температура особенная?

Чтобы понято это, надо для начала уяснить, что не только вода испаряется с поверхности. Параллельно идёт другой процесс – водяные пары конденсируются. Чем больше паров воды над поверхностью, тем больше молекул пара попадает в воду и «залипает» там.

Вода испаряется, паров становится всё больше. В конце концов, устанавливается равновесие, при котором скорость испарения воды и скорость конденсации пара сравниваются. Иными словами, сколько молекул воды вылетает с поверхности за секунду, столько и прилетает обратно. Мы говорим, что пар стал насыщенным. Чем вода теплее, тем больше молекул покидает поверхность, тем больше молекул должно прилетать обратно из газа, чтобы было равновесие; тем больше молекул воды должно быть в газе, тем больше давление насыщенного пара.

Для каждой температуры воды есть своё давление пара, при котором он становится насыщенным, и, как мы увидели, при росте температуры это давление растёт.

А теперь момент истины! Что произойдёт, если давление насыщенных паров станет больше атмосферного? А произойдёт вот что: если каким-либо образом в воде образуется маленький пузырёк, то начнётся испарение внутрь этого пузырька. Так как давление насыщенных паров больше атмосферного, то пузырёк начнёт расти (иначе его просто «схлопнет» атмосферным давлением). Чем больше пузырёк, тем больше поверхность и тем быстрее внутрь него испаряется вода. Вот наш пузырёк вырос, всплыл и улетел.

Это мы и называем кипением. Чтобы вода закипела, необходимо, чтобы атмосферное давление не «схлопывало» маленькие пузырьки, то есть, чтобы давление насыщенного пара для данной температуры воды было больше атмосферного.

Вот, собственно, и всё. Вот почему вода закипела в нашем шприце. Мы убрали атмосферное давление, и ничто не стало мешать маленьким пузырькам расти за счёт испарения воды внутрь них.

Опыты с детьми на выходных

Если вам нравится идея делать интересные и нетрудные опыты с детьми, то мы открыли предзаказ на наш новый сервис — MEL Chemistry. Каждую неделю вы будете получать небольшой набор с несколькими химическими экспериментами с доставкой на дом. 52 недели в году = 52 интересных опытов.

Если вам не безразлично, что делают и чем увлекаются ваши дети, то это для вас!

Подписывайтесь на наш Твиттер

Читайте также

blog.melscience.com

Какая вода закипает быстрее — соленая или пресная

Многие хозяйки, пытаясь ускорить процесс приготовления пищи, солят воду сразу после того, как поставили кастрюлю на плиту. Они свято верят, что поступают правильно, и готовы привести в свою защиту множество аргументов. Так ли это на самом деле и какая вода закипает быстрее – соленая или пресная? Для этого совсем необязательно ставить эксперименты в лабораторных условиях, достаточно развеять мифы, которые десятилетиями царят на наших кухнях, с помощью законов физики и химии.

Содержание:

1. Распространенные мифы о кипении воды
2. Процесс кипения: физика «на пальцах»
3. Солить или не солить? Вот в чем вопрос

Распространенные мифы о кипении воды

В вопросе кипения воды людей условно можно разделить на две категории. Первые убеждены, что соленая вода закипает гораздо быстрее, а вторые с этим утверждение абсолютно не согласны. В пользу того, что на доведение до кипения соленой воды нужно меньше времени, приводятся следующие аргументы:

• плотность воды, в которой растворена соль, намного выше, поэтому теплоотдача от конфорки больше;
• во время растворения в воде кристаллическая решетка поваренной соли разрушается, что сопровождается выделением энергии. То есть, если в холодную воду добавить соль, то жидкость автоматически станет теплее.

Те, кто опровергает гипотезу о том, что соленая вода закипает быстрее, аргументируют это так: во время растворения соли в воде происходит процесс гидратации.

На молекулярном уровне образуются более прочные связи, для разрушения которых требуется больше энергии. Поэтому для закипания соленой воды требуется больше времени.

Кто же прав в этом споре, и действительно ли так важно солить воду в самом начале приготовления пищи?

Процесс кипения: физика «на пальцах»

Чтобы разобраться, что именно происходит с соленой и пресной водой при нагревании, нужно понимать, что такое процесс кипения. Вне зависимости от того, вода соленая или нет, закипает она одинаково и проходит через четыре стадии:

• образование мелких пузырьков на поверхности;
• увеличение пузырьков в объеме и их оседание на дне емкости;
• помутнение воды, вызванное интенсивным движением пузырьков с воздухом вверх-вниз;
• непосредственно процесс кипения, когда на поверхность воды поднимаются большие пузыри и с шумом лопаются, выделяя пар – воздух, который находится внутри и нагревается.

Теория теплоотдачи, к которой апеллируют сторонники соления воды в начале приготовления пищи, в этом случае «работает», но эффект от нагрева воды за счет ее плотности и выделения тепла при разрушении кристаллической решетки незначителен.

Намного важнее процесс гидратации, при котором образуются устойчивые молекулярные связи.

Чем они прочнее, тем сложнее пузырьку воздуха подняться на поверхность и опуститься на дно емкости, на это уходит больше времени. В итоге если в воду добавлена соль, то циркуляция пузырьков с воздухом замедляется. Соответственно, соленая вода закипает медленнее, так как молекулярные связи удерживают воздушные пузырьки в соленой воде чуть дольше, чем в пресной.

Солить или не солить? Вот в чем вопрос

Кухонные споры по поводу того, какая вода быстрее закипает соленая или несоленая, можно вести бесконечно. В итоге с точки зрения практического применения нет особой разницы, посолили вы воду в самом начале или же после того, как она закипела. Почему же это не имеет особого значения? Чтобы разобраться в ситуации, нужно обратиться к физике, которая дает исчерпывающие ответы на этот, казалось бы, непростой вопрос.

Всем известно, что при стандартном атмосферном давлении в 760 мм ртутного столба вода закипает при 100 градусах по Цельсию. Температурные параметры могут меняться при условии изменения плотности воздуха – все знают, что в горах вода закипает при более низкой температуре. Поэтому когда речь заходит о бытовом аспекте, в этом случае гораздо важнее такой показатель, как интенсивность горения газовой конфорки или же степень нагрева электрической кухонной поверхности.

Именно от этого зависит процесс теплообмена, то есть, скорость нагрева самой воды. И, соответственно, время, затраченное на то, чтобы она закипела.

Например, на открытом огне, если вы вздумаете приготовить ужин на костре, вода в котелке закипит за считанные минуты благодаря тому, что дрова при сжигании выделяют больше тепла, чем газ в плите, а площадь нагрева поверхности значительно больше. Потому совсем необязательно солить воду для того, чтобы она быстрее закипела – достаточно включить конфорку плиты на максимум.

Температура кипения соленой воды точно такая же, как и у пресной, и у дистиллированной. То есть, она составляет 100 градусов при нормальном атмосферном давлении. А вот скорость закипания при равных условиях (например, если за основу взята обычная конфорка газовой плиты) будет различаться. Для того, чтобы закипела соленая вода, понадобится больше времени за счет того, что пузырькам с воздухом тяжелее разрывать более прочные молекулярные связи.

К слову, разница во времени закипания существует между водопроводной и дистиллированной водой – во втором случае жидкость без примесей и, соответственно, без «тяжелых» молекулярных связей, будет нагреваться быстрее.

Правда, разница во времени составляет всего несколько секунд, которые не делают погоды на кухне и практически никак не влияют на скорость приготовления пищи. Потому руководствоваться нужно не желанием сэкономить время, а законами кулинарии, предписывающими солить каждое блюдо в определенный момент для сохранения и усиления его вкусовых качеств.

voda-info.com

Почему, когда вода кипит на дне кастрюли образовываются пузырьки, откуда там они?

При нагревании воды растворенные в ней молекулы воздуха выделяются из раствора и собираются в крошечные пузырьки в трещинах на две кастрюли. (Эти участки достаточно малы, чтобы поверхностное натяжение не дало воде залить их при наполнении кастрюли. ) Со временем каждый пузырек раздувается, и его плавучесть увеличивается. В конце концов пузырек отрывается от трещины и всплывает на поверхность воды. Так как трещина еще заполнена воздухом, там начинает образовываться другой пузырек. Образование пузырьков воздуха – знак того, что вода нагревается, но это еще далеко не кипение. При дальнейшем повышении температуры кастрюли нижний слой воды начнет испаряться, и молекулы воды будут собираться в маленькие пузырьки пара в сухих трещинах. Эта фаза кипения отмечена отрывистыми звуками, гудением и иногда жужжанием. Вода почти поет о том, как ей не нравится нагреваться. Каждый раз, как пузырек пара поднимается в более холодную воду, он внезапно исчезает, потому что пар внутри него конденсируется. При каждом таком исчезновении возникает звуковая волна – гудение, которое вы слышите. Когда температура всей массы воды повысится, пузырьки не смогут исчезнуть, пока они не оторвутся от трещин и не пройдут часть пути к поверхности воды Если вы продолжаете нагревать кастрюлю, шум исчезающих пузырьков становится громче, а потом исчезает. Шум начинает смягчаться, когда вся вода достаточно горяча, чтобы пузырьки пара достигли поверхности; там они лопаются с легким всплеском. Теперь вода кипит.

это кислород который содержится в воде

Это кислород который из которого состоит вода Ну даже меньше чем наполовину

touch.otvet.mail.ru