Где быстрее закипает вода в открытом или закрытом сосуде
alexm12 [213K] 8 лет назад В открытой посуде испарение воды охлаждает ее (так уж устроен мир). В закрытой же, пар не уходит и испарение замедляется, соответственно энергия не расходуется на образование пара, а вся идет на нагревание воды. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим В закрытом сосуде, при испарении воды, поднимается давление, и соответственно, температура кипения тоже поднимается, поэтому вода быстрее закипает. Кроме того, при открытой кастрюле, происходит интесивное парообразование и тепло уходит вместе с паром. lady v [630K] 3 года назад При кипении происходит образование пара как на поверхности жидкости, так и в объеме жидкости. Кипение начинается при достижении жидкостью определенной температуры, температуры кипения, и следовательно чем быстрее жидкость нагреется до этой температуры, том быстрее она закипит. Но при нагревании жидкости в кастрюльке без крышки пар, который образуется при нагреве уходит в воздух и уносит с собой тепло, тем самым охлаждая жидкость. Это постоянное подстуживание замедляет процесс нагревания. Поэтому важно не давать пару покидать кастрюльку. Достичь этого можно просто закрыв кастрюлю крышкой – так вода нагреется быстрее. Почему в закрытой кастрюле вода нагревается быстрееВ закрытой кастрюле вода нагревается и доходит до кипения быстрее, чем в открытой, потому что из открытой кастрюли некоторая часть тепла уходит с испаряющейся водой. Dilyara K [4.9K] 3 года назад Как известно нагреваясь теплая вода поднимается наверх, а холодная спускается вниз, где нагревается и поднимается наверх. Так слои воды постоянно перемешиваются, а быстрые нагретые молекулы воды улетают с поверхности воды в воздух. Если крышки нет, ни чем не сдерживаемые молекулы воды улетают за пределы кастрюли, если крышка есть – остаются внутри кастрюли и часть молекул возвращается обратно в воду. Таким образом, в первом случае вода теряет больше тепла, чем во втором, и требуется больше времени на нагрев воды Людвиго [123K] 5 лет назад Когда кастрюля открыта, то тепло и энергия уходят в воздух, а в зависимости от площади и глубины этот процесс может происходить быстрее либо медленнее. Когда кастрюля закрыта, то водяной пар и тепло никуда не деваются, а участвуют в большем разогреве воды. Даша1689 [8.7K] 7 лет назад Когда кастрюля с водой открыта из нее уходит часть тепла, поэтому для закипания воды требуется больше времени, чем при закрытой кастрюле. А еще оказывается, что если в воду добавить соль, то вода закипит не при ста градусах, а выше. mihonara [395] 3 года назад Вследствие того то что частички вода,испаряющиеся с плоскости никак не улетают в воздушное пространство,а остаются в кастрюле,ударяются о стены кастрюли,темп их возрастает,вот и выделяется вспомогательное теплота. Знаете ответ? |
Источник
ПростоНяша [69.5K] 6 лет назад Вода закипает в кастрюле или чайнике с закрытой крышкой. Потому что кипение происходит, когда парциальное давление водяного пара станет равно атмосферному, а закрыта крышка удерживает пары и давление достигается быстрее. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим Галина Васильна [162K] 5 лет назад Есть огромная разница, кипятить что-то с закрытой крышкой, или с открытой. Если не закрыть, закипает дольше, но еще до закипания начинается испарение воды. Пара больше будет в комнате и жидкость на сколько-то уменьшится в кастрюле. Иногда мне надо сделать что-то быстрее, и я ставлю кипятить воду в нижней кастрюльке, а на нее сверху ставлю то, что мне нужно разогреть. Получается удобно и экономно. Adgjmp [139K] 5 лет назад Естественно закрытая крышка экономит значительное время при закипании воды, чем тара с открытой крышкой. По сути если к примеру кастрюля закрыта, то объём внутри нагреется быстрей. Открыв же крышку придётся подождать дольше, но зато комнату согреете:-). Процесс кипения это процесс образования пузырьков пара в жидкости, причем пузырьки эти образуются не только на поверхности, но и внутри жидкости. Когда давление пара в этих пузырьках сравнивается с наружным давлением воды, то они поднимаются к поверхности и лопаются. То есть давление воздуха над кипящей жидкостью имеет не совсем то значение, которое пытаются доказать некоторые ответы. Чем выше давление воздуха или пара над жидкостью, тем при более высокой температуре начинается кипение. Впрочем для крышки играет роль не это, а теплообмен между паром над водой и самой жидкостью. Крышка не дает нагретым молекулам воздуха улететь унося с собой энергию, потраченную на их нагрев. Эта энергия возвращается в воду и нагрев под крышкой происходит значительно быстрее чем со снятой крышкой. Ведь во втором случае вы нагреваете не только воду, но и значительный объем комнаты. Lalique [40.6K] 5 лет назад Из-за того, что минимизирован теплообмен с окружающей средой вода закипит быстрее в закрытой емкости. Так как на испарение воды тратится значительная часть тепловой энергии. Поэтому нужно закрывать емкость крышкой, если есть желание вскипятить воду побыстрее. kitsune Tenko [73.8K] 5 лет назад Конечно, вода закипит намного быстрее, если крышка закрыта. И чем больше воды налито в чайник либо кастрюлю, тем дольше придётся ждать, если крышка открыта. Поэтому кипятить воду без крышки желательно лишь стакан, не более. darkmessia [55.9K] 5 лет назад Вода в кастрюле либо сковородке закипает быстрее с закрытой крышкой, потому что создается дополнительное давление внутри, соответственно и температура повышается. А вот выкипает вода быстрее с открытой крышкой. Саша Фрай [12.7K] 6 лет назад Конечно с зарытой крышкой. Особенно если вы кипетите литра три то с закрытой крышкой будет на много быстрей, а с отрытой вы устаните ждать. И с открытой вода сильно испаряется, а с закрытой на много медленней. Красивая поляна [28.9K] 5 лет назад Да вода закипит гораздо быстрее если крышка будет закрыта или хотя бы прикрыта. Так что если вы экономите свое время и электроэнергию или газ, то лучше во время кипячения воды накрыть крышку. Так что разница есть и очень даже существенная. Марлена [16K] 5 лет назад Вода закрытой крышкой закипает быстрее, чем с открытой. Если открыта крышка чайника, то часть воды испаряется, превращаясь в пар и выходит в окружающую среду. Так что вода закрытой крышкой быстрее закипит. Irinnnka [53.8K] 6 лет назад Естественно с закрытой крышкой вода греется и закипает быстрее! Знаете ответ? |
Источник
Автор Виктор На чтение 6 мин. Просмотров 2.9k. Опубликовано 14.02.2020
Многие люди думают, что температура кипения воды составляет 100 градусов Цельсия. Однако этот показатель может меняться в зависимости от атмосферного давления.
Например, на горе Эверест на подъеме 8842 метра над уровнем моря вода закипит при +70°C. А в глубокой шахте при достижении температуры + 103°C
В данной статье мы выясним, как будет меняться температура кипения воды в зависимости от давления: в горах, шахте, вакууме. Рассмотрим особенности процесса кипячения с точки зрения физики и химии.
Как будет меняться температура кипения воды: 4 фактора
Температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения.
Стоит отметить, что она всегда остается неизменной. Поэтому, если увеличить огонь под кипящей кастрюлей с водой, выкипать будет быстрее, но температура при этом не увеличится, так как средняя кинетическая энергия молекул остаётся неизменной.
Рассмотрим 4 фактора, которые влияют на изменение t°:
- Пониженное атмосферное давление (наблюдается в горной местности) – t° уменьшается.
- Повышенное атмосферное давление (наблюдается в шахте) – t° наоборот увеличивается.
- Применения герметической крышки, вакуума. За счёт герметической крышки или посуды пар не выходит градус кипения увеличивается. При использовании вакуума температура зависит от давления, которое создано внутри его.
- Свойства воды. Соленая вода начинает кипеть при более высокой температуре, чем пресная.
Рассмотрим более подробно каждый из факторов.
Влияние атмосферного давления
Согласно исследованиям и уравнению Клапейрона – Клаузиуса, градус кипения напрямую зависит от атмосферного давления. С его ростом температура кипения увеличивается, а с уменьшением, наоборот, становится все ниже и ниже.
Атмосферное давление – это давление атмосферы, действующее на все находящиеся на ней предметы и земную поверхность. Оно может меняться в зависимости от места и времени и измеряется барометром.
При нормальном атмосферном давлении 760 мм ртутного столба вода кипит при + 100 °C
В горной местности давление уменьшается, а под землей (в шахте) увеличивается.
Для наглядности предоставлена таблица № 1 из большого химического справочника, источник: Волков А. И, Жарский И. В.
Таблица № 1. «Температура кипения воды от давления».
| Р, кПа | t, °C | Р, кПа | t, °C | Р, кПа | t, °C |
| 5,0 | 32,88 | 91,5 | 97,17 | 101,325 | 100,00 |
| 10,0 | 45,82 | 92,0 | 97,32 | 101,5 | 100,05 |
| 15,0 | 53,98 | 92,5 | 97,47 | 102,0 | 100,19 |
| 20,0 | 60,07 | 93,0 | 97,62 | 102,5 | 100,32 |
| 25,0 | 64,98 | 93,5 | 97,76 | 103,0 | 100,46 |
| 30,0 | 69,11 | 94,0 | 97,91 | 103,5 | 100,60 |
| 35,0 | 72,70 | 94,5 | 98,06 | 104,0 | 100,73 |
| 40,0 | 75,88 | 95,0 | 98,21 | 104,5 | 100,87 |
| 45,0 | 78,74 | 95,5 | 98,35 | 105,0 | 101,00 |
| 50,0 | 81,34 | 96,0 | 98,50 | 105,5 | 101,14 |
| 55,0 | 83,73 | 96,5 | 98,64 | 106,0 | 101,27 |
| 60,0 | 85,95 | 97,0 | 98,78 | 106,5 | 101,40 |
| 65,0 | 88,02 | 97,5 | 98,93 | 107,0 | 101,54 |
| 70,0 | 89,96 | 98,0 | 99,07 | 107,5 | 101,67 |
| 75,0 | 91,78 | 98,5 | 99,21 | 108,0 | 101,80 |
| 80,0 | 93,51 | 99,0 | 99,35 | 108,5 | 101,93 |
| 85,0 | 95, 15 | 99,5 | 99,49 | 109,0 | 102,06 |
| 90,0 | 96,71 | 100,0 | 99,63 | 109,5 | 102,19 |
| 90,5 | 96,87 | 100,5 | 99,77 | 110,0 | 102,32 |
| 91,0 | 97, 02 | 101,0 | 99,91 | 115,0 | 103,59 |
Единицы измерения давления в таблице: кПа.
1 кПа = 1000 Па = 0,00986923 атм = 7, 50062 мм. рт. ст
Нормальное атмосферное давление составляет 765 мм. РТ. Ст. = 101,325 Р, кПа
Температура кипения в горах
При подъеме над поверхностью Земли (в горах), температура кипения воды падает, так как снижается атмосферное давление (на каждые 10, 5 м на 1 мм РТ. С). Пузырькам легче всплывать – процесс происходит быстрее.
Поэтому высоко в горах альпинисты не могут приготовить нормальную пищу, а используют законсервированные продукты.
Для варки мяса, как и других продуктов, нужны привычные 100 градусов. В обратном случае все компоненты бульона просто останутся сырыми.
Таблица № 2. «Как будет меняться t° кипения с высотой».
| Высота над уровнем моря | t° кипения |
| 100,0 | |
| 500 | 98,3 |
| 1000 | 96,7 |
| 1500 | 95,0 |
| 2000 | 93, 3 |
| 2500 | 91,7 |
| 3000 | 90,0 |
| 3500 | 88,3 |
| 4000 | 86,7 |
| 4500 | 85,0 |
| 5000 | 83,3 |
| 6000 | 80,0 |
Температура кипения воды в шахте
Если спуститься в шахту, то давление будет увеличиваться.
Температура кипения воды в шахте зависит от глубины (при спуске на 300 м вода закипит при t 101°C, при глубине 600 метров -102 °C
Применение герметической крышки
Герметичные крышки не позволяет образовавшемуся пару ускользнуть. В среднем температура закипания воды увеличивается от 5-20 градусов.
В хозяйстве для приготовления блюд часто используют кастрюли, сковородки с герметичной крышкой. Таким образом, уменьшается время приготовления пищи за счет высокой температуры, а блюда получаются более вкусными. В горных районах с низким давлением это необходимая вещь для приготовления пищи. Так же используют мультиварки и сотейники.
Кипячение воды в вакууме
Вакуум – это среда с газом, с пониженным давлением.
Виды вакуумов:
- низкий;
- средний;
- высокий;
- сверхвысокий;
- экстремальный;
- космическое пространство;
- абсолютный.
Температура кипения воды в вакууме зависит от того, какое давление в нём.
Разные виды вакуумов поддерживают разное давление. Например, в низком вакууме давление составляет от 760 до 25 мм. РТ. Ст. В абсолютном вакууме давление полностью отсутствует. Для точного расчета нужно знать модель вакуума и давление, которое он поддерживает.
Кипение солёной воды
Солёная вода закипает при более высокой температуре за счет своих свойств.
Соль увеличивает плотность воды, соответственно на процесс требуется больше времени.
t° повышается примерно на 1 градус при добавлении 40 грамм соли на литр воды.
Температура кипения воды в чайнике
Чистая пресная вода закипает в чайнике при t° 100 градусов °C при условиях нормального атм. давления 760 мм ртутного столба.
Удельная теплоемкость
Удельной теплоемкостью вещества называется количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 кг этого вещества, чтобы его температура изменилась на 1 градус Цельсия.
Это количество теплоты необходимое для нагревания массы вещества на один градус.
формула удельной теплоемкости
С – удельная теплоемкость;
Q – кол-во теплоты;
– масса нагреваемого охлаждающегося вещества;
– ΔT – разность конечной и начальной температур вещества.
Процесс кипячения воды: 3 основных стадии
Кипение – это интенсивное парообразование, которое происходит при нагревании жидкости по всему объёму при определённой температуре.
Весь процесс кипения 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 кипении вся энергия расходуется в преобразование воды в пар.
В воде растворены молекулы воздуха (газов). При нагревании газ превращается в воздушные пузырьки. При достижении достаточной температуры они лопаются, создаётся характерный шум.
Процесс можно разделить на 3 стадии:
- Появление небольших пузырьков вдоль стенок сосуда. Их количество стремительно увеличивается.
- Массовый подъем пузырьков и увлечения их объема. Помутнение воды, затем «побеление».
- Интенсивное бурление. Пузырьки увеличиваются в размере, поднимаются и лопаются, выпуская пар. Слышен характерный звук кипения.
Что такое кипячёная вода?
Это вода, ранее доведенная до температуры кипения. Сырая вода в своем составе может содержать различные бактерии, микроорганизмы. В водопроводе больших городов много хлора и различных других химических веществ. Процесс кипячения обезвреживает многие микробы. Однако не все бактерии и тяжёлые металлы убиваются в кипящей воде, поэтому питьевая вода происходит предварительную проверку пригодности.
Выводы и рекомендации
Кипячение необходимый процесс для человечества. С помощью него приготавливают пищу, стирают загрязненную одежду, проводят дезинфекцию.
Градус кипения напрямую зависит от давления, свойств воды и емкости.
Подготовлено специалистами www.vodasila.ru
Источник