На значительных высотах из-за падения атмосферного давления кипение начинается раньше. Однако процесс приготовления, как способ приготовления пищи, не становится быстрее, а, наоборот, увеличивается и усложняется.
При какой температуре закипает вода в чайнике
Процесс кипения предполагает переход жидкого вещества в газообразное состояние. Отличие испарения будет в том, что оно происходит в совокупности с определенными показателями, к которым относятся не только показатели температуры, но и давления. Скорость начала кипения полностью связана с молекулами, которые при нагревании начинают чаще сталкиваться друг с другом. Если брать обычные условия, то температурой кипения считается нагрев до 100 градусов Цельсия, но на самом деле это диапазон значений, который зависит как от самой жидкости, так и от давления внутри и снаружи воды. Вообще говоря, этот диапазон составляет от 70 на очень высокой горе до 110, если вы находитесь ближе к уровню моря.
Пар — это жидкость, только его состояние переходит в газообразное. Взаимодействуя с воздухом, он, как и другие газообразные вещества, может воздействовать на него давлением. При испарении температура пара и жидкости будет постоянной до тех пор, пока жидкость не испарится. Происходит это из-за того, что вся сила температуры уходит на образование пара. Такая ситуация способствует образованию сухого насыщенного пара.
Это важно знать! Когда жидкость кипит, пар имеет те же градусы, что и жидкость. Горячее, чем сама жидкость, вы получите пар только с применением специальных приспособлений. Градусы, необходимые для кипения обычной жидкости, имеют значение 100 градусов Цельсия.
При какой температуре закипает соленая вода
Доведите соленую воду до кипения, возможно, только при более высокой температуре, чем обычная вода. В состав соли входит набор ионов, заполняющих пространственные щели молекул воды. Из-за этого гидратация происходит, когда ионы соли соединяются с молекулами жидкости. Поскольку после гидратации связь молекул становится заметно прочнее, процесс парообразования длится дольше.
Из-за нагрева соленая вода постоянно теряет молекулы, соответственно их столкновения будут происходить гораздо реже. Для кипячения потребуется больше времени, чем для пресной воды. Температуру, при которой можно кипятить воду из соленой воды, в среднем можно добавить на 10 градусов по Цельсию выше нормы.
Градус закипания дистиллированной воды
Дистиллированный тип представляет собой очищенную жидкость, практически не содержащую примесей. Как правило, он предназначен для технических, медицинских и исследовательских приложений.
Внимание! Категорически не рекомендуется есть ее и готовить на ней пищу.
Вода производится на специальном дистилляционном оборудовании, где пресная вода испаряется, а пар конденсируется. В конце перегонки примеси останутся вне жидкости.
Дистиллированный тип кипит, как пресная вода из-под крана: 100 градусов по Цельсию. Есть небольшая разница в том, что дистиллированная жидкость закипает быстрее, но эта разница совершенно незначительна.
Как влияет давление на процесс закипания воды
Давление существенно влияет на кипение жидкости. При этом большую роль играет атмосферное давление и давление внутри воды. Например, если поставить на огонь воду, находясь на большой высоте, то для закипания будет достаточно 70 градусов по Цельсию. В горных условиях приготовление пищи сопряжено с определенными трудностями. Это займет больше времени, потому что кипящая вода будет недостаточно горячей. К примеру, неудачей закончится попытка сварить вареное яйцо, не говоря уже о вареном мясе, требующем хорошей термической обработки.
Важно! Не ешьте ничего, что не было подвергнуто термической обработке или хорошо приготовлено. Особенно, если речь идет о прогулках и других выездах на природу. Необходимо заранее предусмотреть такие нюансы и застраховаться от возможных неожиданностей.
Находясь близко к морю, температура кипения всегда будет 100 градусов. Поднимаясь в горы, за пройденные 300 метров температура кипения снизится на 1 градус. Поэтому жителям, чьи дома расположены на возвышенности, рекомендуется использовать автоклавы для кипячения жидкости, чтобы сделать ее более горячей.
Внимание! Эта информация должна быть известна работникам медицинских учреждений и лабораторий.
Ведь известно, что для стерилизации изделий и приборов необходима температура 100 и более градусов. В противном случае инструмент и другие приспособления не будут стерильными, что впоследствии может принести много осложнений.
Известно, что высший сорт воды еще предстоит открыть. Это следствие того, что она может расти до предела атмосферного давления, вернее, его роста. Паровые турбины нагревают воду до 400 градусов, при этом она не кипит, а давление поддерживается на уровне 30-40 атмосфер.
Температура кипения воды в шахте зависит от глубины (при спуске на 300 м вода будет кипеть при 101 °С, на глубине 600 метров -102 °С
От чего зависит закипание в домашних и других условиях?
Кипение – это повышенное образование пара в массе и на поверхности воды.
Однако традиционное испарение вещества происходит при любых условиях. Кипение происходит только при достижении определенных условий: температуры и внешнего давления.
Например, для воды при нормальных условиях (760 мм рт.ст.) этот показатель равен 100С. С другой стороны, он легко модифицируется. Также на температуру кипения влияют различные примеси, растворенные в воде. В большинстве случаев это соли: натуральные, отвержденные или искусственно добавленные, например, пищевая поваренная соль.
Отметка 100C соответствует дистиллированной H2O при нормальных условиях. Обычно используемая вода (из водопровода, ручья, озера, колодца и т д.) фактически представляет собой водный раствор различных солей. Поэтому его температура кипения несколько выше эталонного значения.
На значительных высотах из-за падения атмосферного давления кипение начинается раньше. Однако процесс приготовления, как способ приготовления пищи, не становится быстрее, а, наоборот, увеличивается и усложняется.
Каждые 300 метров над уровнем моря понижают температуру кипения на один градус. Альпинисты знают, что высоко в горах чайник кипит при 85-90С и даже ниже.
В естественных низинах и при повышении атмосферного давления возникает обратный эффект: температура кипения превышает несколько привычный показатель.
При скольки градусах закипает?
Независимо от типа используемого прибора, в нормальных условиях вода закипает при следующих температурах (в наиболее распространенных единицах измерения):
Однако следует отметить, что в разных устройствах, несмотря на одинаковую температуру кипения, время достижения процесса остается разным.
Например, в современном электрочайнике в термозащищенном боксе с мощным круглым ТЭНом мощностью 2-3 кВт вода закипит быстрее. Среднее значение времени будет для обычного чайника с закрытой крышкой. Емкость без крышки займет больше времени, чтобы достичь результата.
Точно так же, как температура кипения уменьшается при понижении давления, она увеличивается при повышении давления. Этот принцип нашел практическое применение в кухонной технике – скороварках.
Температура кипения в них достигает рекордных для бытовых условий – 120-130С. Это позволяет ускорить процесс приготовления (в отличие от горных районов, когда кипит, а не варится).
Поэтому, пока вся жидкость не испарится, нагрев пара будет оставаться на том же уровне, что и она. В этом случае пар может получать дополнительную энергию и тем самым повышать температуру, но только в замкнутом пространстве, например в скороварке.
Стадии кипячения воды
- Первоначальное закипание. Перегиб жидкости характеризуется увеличением числа пузырьков на нагретой поверхности, поднимающихся из дискретных точек, температура которых лишь немного выше температуры жидкости. Неправильная поверхность контейнера может привести к образованию дополнительных пузырей, в то время как исключительно гладкая поверхность, такая как пластик, подвержена перегреву. В этих условиях нагретая вода может демонстрировать замедленное кипение и температуру немного выше точки кипения без образования пузырьков.
- Критический тепловой поток. Когда температура поднимается выше критической, на поверхности образуется пар. Поскольку эта паровая пленка гораздо менее способна отводить тепло от поверхности, температура быстро повышается, и жидкость переходит в режим кипения. Точка, в которой это происходит, зависит от характеристик кипящей воды и рассматриваемой поверхности нагрева.
- Переходное состояние. Переходное состояние можно определить как нестабильное кипение, происходящее на поверхности. Образование пузырьков в нагретой воде — сложный физический процесс, который часто включает кавитационные и акустические эффекты, такие как шипение широкого спектра, слышимое из чайника или другой емкости, которую не нагревают до появления пузырьков.
Если нагрев поверхности жидкости значительно сильнее, чем внутри нее, то поверхность изолируется тонким слоем пара, обладающего низкой теплопроводностью. Такое состояние паровой пленки, изолирующей поверхность жидкости, характеризует пленочное кипение.
Использование кипячения как метода
В качестве метода дезинфекции воды ее кипячение до 100 °C (212 °F) является самым старым и наиболее эффективным методом, поскольку он не влияет на вкус, эффективен, несмотря на присутствие в нем загрязняющих веществ или частиц, и один процесс шаг за шагом, который убивает большинство микробов. Рекомендуется только в качестве экстренного метода или для питья воды в пустыне или отдаленных районах, поскольку кипячение не может удалить токсины или химические примеси.
Кипячение также часто используется для удаления лишней соли из некоторых продуктов, таких как бекон.
При любой заданной температуре все молекулы жидкости не обладают одинаковой кинетической энергией. Некоторые частицы на поверхности жидкости могут иметь достаточно энергии, чтобы разорвать межмолекулярные связи и превратиться в газ. Это называется испарением.
Температура пара кипящей воды в чайнике
Пар – это газообразное состояние воды. Взаимодействуя с окружающим воздухом, вы можете оказывать на него давление. При образовании пара температура пара и воды будет оставаться неизменной до тех пор, пока жидкость полностью не испарится. Это связано с тем, что вся мощность градусов уходит на испарение. Это обстоятельство позволяет образовывать сухой насыщенный пар.
Внимание! Температура пара и кипящей жидкости всегда одинакова. Получение более горячего пара целесообразно только за счет использования специальных установок. Чтобы вскипятить обычную воду, нужно нагреть ее до 100°С.
При какой температуре закипает соленая вода
Для закипания соленой воды требуется более высокая температура, чем для обычной жидкости. Это связано с особенностью его состава. Все пространство между молекулами воды занято ионами, что приводит к гидратации. Помните, что этот термин относится к присоединению молекул воды к ионам соли. Гидратация улучшает межмолекулярные связи, что замедляет время кипения.
При нагревании соленая вода постоянно теряет молекулы. Следовательно, они будут сталкиваться гораздо реже. Для инициирования парообразования потребуется более длительный промежуток времени, чем для обычной жидкости. В целом можно с уверенностью сказать, что соленая вода начинает кипеть при температуре примерно на 10°C выше, чем пресная.
Градус закипания дистиллированной воды
Дистиллированная вода – это вода, очищенная от растворенных в ней минералов, органических соединений и других примесей. Он широко используется в химических лабораториях и в промышленности. Он также используется в медицинских и исследовательских целях.
Важно! Дистиллированную воду нельзя пить или использовать для приготовления пищи.
Эту воду получают дистилляцией. Обыкновенная вода помещается в специальный дистиллятор. Он испаряется и конденсирует пар. В конце у вас будет отдельный дистиллят и отдельные примеси.
Температура, при которой закипает вода из дистиллированной воды, равна температуре кипения водопроводной воды, то есть остается той же 100°С. Отличие заключается в том, что очищенная от солей жидкость начинает закипать немного быстрее.
Как влияет давление на процесс закипания воды
Давление (как атмосферное, так и внутри жидкости) может существенно влиять на процесс парообразования. Так, температура кипения воды в высокогорной местности составляет 70°С, что очень затрудняет приготовление пищи. Приготовление пищи на высоте занимает гораздо больше времени, потому что, как это ни парадоксально, кипяченая жидкость будет недостаточно горячей. Сварить куриное яйцо вообще не получится. Также нельзя готовить мясные блюда.
Внимание! Употреблять пищу в дикой природе можно только в том случае, если она термически обработана и хорошо приготовлена. Отправляясь в горный поход, следует заранее предусмотреть такой нюанс и принять все необходимые меры, чтобы застраховать себя от возможных непредвиденных ситуаций.
Температура кипения морской воды 100°С. При подъеме в гору через каждые триста метров температура кипения будет снижаться на 1°С. Поэтому горцам рекомендуется пользоваться автоклавами, чтобы жидкость оставалась достаточно горячей. Об этом необходимо помнить не только домохозяйкам, но и работникам лабораторий. Ведь всем известно, что для стерилизации изделий и инструментов необходимо более 100°С. В противном случае оборудование не будет стерильным, так как некоторые микробы устойчивы к нагреванию и в дальнейшем могут принести множество осложнений.
Уже было показано, что повышение температуры кипения может значительно сократить время, необходимое для приготовления пищи, что очень важно в наш прогрессивный век.
Для увеличения этого показателя необходимо использовать плотно закрытую тару. Лучшим вариантом будут скороварки, в которых крышка не пропускает пар, повышая внутреннее давление. В процессе нагрева образуется пар, но поскольку он не может выйти, он конденсируется внутри крышки. Это приводит к заметному повышению давления внутри контейнера. В автоклавах давление 1-2 атмосферы, поэтому жидкость в них начинает кипеть при 120-130°С.
Ученые еще не открыли максимально возможную температуру кипения воды. Это связано с его способностью расти до тех пор, пока атмосферное давление не достигнет своего предела. Паротурбинные установки нагревают воду до 400°С, но при этом она не кипит и давление остается в пределах нескольких десятков атмосфер. Аналогичные данные были получены при исследованиях на больших глубинах океана.
Кипячение воды – сложный процесс, протекающий в четыре этапа. Рассмотрим пример кипящей воды в открытой стеклянной посуде.
Удельная теплоемкость
Удельной теплоемкостью вещества называется количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг этого вещества, чтобы его температура изменилась на 1 градус Цельсия.
Это количество теплоты, необходимое для повышения температуры вещества на один градус.
формула удельной теплоемкости
— масса нагретого теплоносителя;
— ΔT — разница между конечной и начальной температурами вещества.
Процесс кипячения воды: 3 основных стадии
Кипение – это интенсивное парообразование, происходящее при нагревании жидкости во всем ее объеме до определенной температуры.
Весь процесс кипячения воды сопровождается выделением пара. Это одно из состояний воды. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление объясняется тем, что при кипячении вся энергия расходуется на превращение воды в пар.
Молекулы воздуха (газы) растворяются в воде. При нагревании газ превращается в пузырьки воздуха. При достижении достаточной температуры они лопаются, создавая характерный шум.
Процесс можно разделить на 3 этапа:
- Появление мелких пузырьков по стенкам стекла. Их количество стремительно увеличивается.
- Массивный подъем пузырей и волочение их объема. Мутность воды, затем «побеление».
- Интенсивное бульканье. Пузырьки увеличиваются в размерах, поднимаются вверх и лопаются, выпуская пар. Слышен характерный звук кипения.
Что такое кипячёная вода?
Это вода, предварительно доведенная до точки кипения. Сырая вода в своем составе может содержать различные бактерии, микроорганизмы. В водопроводе крупных городов содержится большое количество хлора и других химических веществ. Процесс кипячения нейтрализует многие микробы. Однако не все бактерии и тяжелые металлы погибают в кипящей воде, поэтому питьевая вода проходит предварительную проверку на пригодность.
Весь процесс кипячения воды сопровождается выделением пара. Это одно из состояний воды. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление объясняется тем, что при кипячении вся энергия расходуется на превращение воды в пар.
Температура кипения воды в горах
Как было сказано выше, температура кипения воды находится в прямой зависимости от внешнего давления. Чем ниже атмосферное давление, тем ниже температура кипения.
Известно, что атмосферное давление значительно падает над уровнем моря. Поэтому в горах давление будет намного ниже, чем на уровне моря.
важноЧем выше горы, тем ниже атмосферное давление и, следовательно, ниже температура кипения воды./важно
Любой альпинист знает, что в горах сложно заваривать чай, потому что вода недостаточно прогревается. Также в горах требуется больше времени для приготовления пищи.
Поэтому была составлена специальная таблица, отражающая температуру кипения воды в зависимости от высоты.
Температура кипения дистиллированной воды
Дистиллированная вода – это очищенная H2O вода, практически не содержащая примесей. Он часто используется в медицинских, технических или исследовательских целях.
Дистиллированная вода не предназначена для питья или приготовления пищи. Такую воду производят в специальном оборудовании – дистилляторах, где пресная вода испаряется, а пар впоследствии конденсируется.
Этот процесс называется «дистилляция». После перегонки все примеси, присутствующие в воде, остаются в упаренном остатке.
Температура кипения дистиллированной воды будет такой же, как и у обычной водопроводной воды: 100 градусов по Цельсию. Разница в том, что дистиллированная вода закипает быстрее, чем пресная.
Однако этот показатель практически не отличается от времени закипания обычной воды – разница составляет доли секунды.
Наконец, на четвертой стадии кипения вода начинает интенсивно кипеть, появляются крупные лопающиеся пузыри и брызги (как правило, брызги означают, что вода сильно закипела).
Использование кипячения как метода
В качестве метода дезинфекции воды ее кипячение до 100 °C (212 °F) является самым старым и наиболее эффективным методом, поскольку он не влияет на вкус, эффективен, несмотря на присутствие в нем загрязняющих веществ или частиц, и один процесс шаг за шагом, который убивает большинство микробов. Рекомендуется только в качестве экстренного метода или для питья воды в пустыне или отдаленных районах, поскольку кипячение не может удалить токсины или химические примеси.
Кипячение также часто используется для удаления лишней соли из некоторых продуктов, таких как бекон.
Контраст с испарением
При любой заданной температуре все молекулы жидкости не обладают одинаковой кинетической энергией. Некоторые частицы на поверхности жидкости могут иметь достаточно энергии, чтобы разорвать межмолекулярные связи и превратиться в газ. Это называется испарением.
Испарение происходит только на поверхности, а кипение происходит во всей жидкости. Когда жидкость достигает точки кипения, в ней образуются пузырьки газа, которые поднимаются на поверхность и улетучиваются в воздушное пространство.
