Для чего нужно кипение воды

Физическое явление, знакомое каждому: кипение воды и его особенности

Существует множество физических явлений, над которыми обычно никто не задумывается — настолько они стали привычны и обыденны.

Однако иногда бывает полезно узнать о них подробнее. Одним из таких явлений является кипение воды.

Что это за явление?

Кипение — это процесс перехода воды из жидкого агрегатного состояния в газообразное, то есть ее превращение в пар.

От обычного испарения оно отличается высокой степенью интенсивности: если на испарение воды может потребоваться несколько дней или недель, то выкипеть такой же ее объем сможет за считанные часы.

При необходимости ёмкость можно прикрыть, тогда часть пара будет конденсироваться обратно, становясь капельками воды.

Процесс кипения условно можно разделить на два этапа:

Однако источник тепла нужен даже на этой стадии, ведь парообразование тоже требует энергетических затрат.

Какие факторы влияют на закипание?

На кипение влияет множество факторов:

Также часть тепла забирает ёмкость, в которой содержится вода, ведь она должна дойти до нужной температуры ещё раньше, чем ее содержимое. Поэтому посуда с более тонкими стенками, сделанная из легко проводящего тепло материала, например, металла, лучше подходит для кипячения.

От массы, а значит и от объёма вещества, кипение находится в обратной зависимости. Чем больше вес, тем больше энергии требуется на его нагревание, тем дольше будет необходимо ждать.

При прочих равных условиях вода без соли и других примесей закипает несколько быстрее, чем солёная. Однако, если концентрация соли очень низкая, этой разницы может быть практически незаметно.

Давление также влияет на процесс. Чем оно выше, тем дольше будет закипать вода, потому что давление атмосферы как бы удерживает пузырьки газа внутри, а испаряться она начинает тогда, когда давление пара уравнивается с атмосферным.

Эта разница мало заметна, если сравнивать первый этаж жилого дома с пятым, однако становится ощутима, если речь идёт, например, о подъеме в горы.

В вакууме температура кипения всех веществ очень сильно снижается из-за понижения давления, обычно отличие составляет 100-200 градусов. Для воды она стремится к нулю по мере уменьшения количества воздуха, оставшегося в сосуде.

Не менее важны характеристики источника тепла. Чем больше его мощность, то есть количество выделяемой им энергии за единицу времени, тем быстрее идет процесс кипячения. На практике это означает, что на более сильном огне или при большей температуре конфорки на электроплите вода закипит скорее.

Сколько по времени закипает?

Становится понятно, что время кипения сильно зависит от условий, при которых оно происходит.

Величины:

Даже эта формула учитывает не все, ведь также существуют потери тепла, которое уходит в окружающую среду.

Однако такая точность редко бывает нужна в быту, кроме того, необходимые данные для расчётов получить затруднительно. Чаще всего кипение литра воды на плите при достаточно большом огне занимает около 10 минут. Здесь некоторую роль играет материал, из которого сделана посуда. Быстрее всего нагревается металл.

Как понять, что жидкость кипит?

По мере приближения к точке кипения в воде появляется все больше пузырьков. Сначала их можно увидеть на стенках сосуда, а потом они начинают всплывать на поверхность, отчего она становится неровной. Пропустить этот момент сложно из-за характерного бурления.

Даже спустя некоторое время после этого испарение будет продолжаться, потому что температура не сразу опустится ниже точки кипения. Например, от чашки горячего чая еще некоторое время идет пар.

Как быстро остывает после?

Остывание зависит от тех же факторов, что и нагрев: от объема, температуры окружающей среды.

Например, электрочайник, вскипевший за пять минут, будет остывать около двух часов, чтобы дойти до комнатной температуры.

Если объем воды большой, то остывание при прочих равных займет более длительный промежуток времени, а чем холоднее воздух вокруг, тем быстрее охладится и сам кипяток. Его температура будет опускаться до того момента, пока не сравняется с окружающей.

Нюансы процесса

Кипение воды в чайнике и кастрюле немного различается между собой, но в обоих случаях оно происходит при 100 градусах. Рассмотрим особенности каждого процесса.

В чайнике

В электрическом чайнике процесс пойдёт быстрее, чем при кипячении в кастрюле, он займёт 3-4 минуты, точное время зависит от конкретной модели и ее мощности. Не потребуется даже выключать прибор – он сделает это автоматически.

Свист, которым чайник оповещает, что вода кипит, связан с прохождением пара через крышку на его носике.

В кастрюле

При таком способе кипячения ждать потребуется дольше – около 10 мин. Лучше всего подойдет металлическая кастрюля, она нагреется быстрее, чем емкости из других материалов.

Не стоит наполнять ее до самого верха, потому что в таком случае при кипении брызги будут выплескиваться на плиту. Момент закипания сопровождается громким бурлением. Почти сразу после этого воду можно выключать.

Если накрыть кастрюлю крышкой, можно ускорить нагрев и закипание воды, потому что снизится количество тепла, уходящего в окружающую среду. Однако желательно оставить щель, через которую будет выходить пар.

Видео по теме статьи

О кипении жидкости расскажет видео:

Заключение

Хотя с точки зрения физики кипение — далеко не самый сложный процесс, говорить о нем можно долго, так как он связан со множеством факторов, под воздействием которых особенности его протекания несколько отличаются.

Даже общие знания из этой области могут быть полезны и найдут практическое применение, ведь в быту с необходимостью вскипятить воду регулярно сталкивается каждый.

Источник

Просто о сложном: все о кипении воды в чайнике, температуре и других нюансах процесса

Кипячение воды в чайнике – насущное ежедневное занятие. Однако далеко не каждый знает, от чего зависит температура закипания, сколько времени понадобится, чтобы в тех или иных условиях довести чайник до нее и каковы причины возникающих при этом различных неполадок.

Рассмотрим детально основные аспекты этого процесса: какова температура кипения воды в чайнике, от чего зависит закипание жидкости 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 H2O 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.

При скольки градусах закипает?

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

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

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:

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 H2O начинает кипеть?

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

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:

Вода сразу же перестает кипеть?

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

Электрический чайник не доводит влагу до кипения?

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

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

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.

Источник

Отличия сырой жидкости от влаги, прошедшей термическую обработку

В современном мире наши большие и маленькие города оснащены центральным водоснабжением. Это дает нам относительно качественную и чистую жидкость, которой мы пользуемся ежедневно. Наиболее полезной считается артезианская и межпластовая влага, находящаяся на большой глубине и проходящая через горные породы. На выходе мы имеем более прозрачную, без микробов, с постоянной температурой воду. Однако химический состав зависит от тех пород, через которые она проходит. То есть минерализация может быть слабой или, наоборот, с большим количеством хлора, железа, йода, магния, фтора, меди, цинка и т.д. На равнинной местности фильтрующими элементами являются глина и песок, что не дает в полной мере эффективной очистки. Обеззараживание, производимое различными техническими и химическими средствами убирает взвешенные частицы, мутность, избыточное содержание газов и солей, неприятный запах и привкус, патогенные микроорганизмы.

Однако до сих пор люди стараются пользоваться прокипяченной водой, так как считают термическую обработку более эффективной и обеззараживающей процедурой. При этом не совсем правильно подходят к процессу кипячения. Необходимо довести жидкость до появления пузырьков, далее дождаться образования пара и сильного бурления. Затем нужно уменьшить огонь до минимума и десять минут дать влаге прокипеть. После этого оставьте сосуд на плите для того, чтобы все химические вещества выпали в осадок. Только после этого можно употреблять напиток внутрь без вреда для здоровья. Но вы должны понимать, что с гибелью патогенных микроорганизмов и устранением хлористых соединений вы получите на выходе обедненную жидкость, в том числе без кислорода, который так важен для эффективной работы наших органов.

Но ученые разделились на два «фронта», которые несколько десятилетий ведут споры по поводу полезна или вредна кипяченая вода. К сожалению, они не пришли к единому мнению и совершенно нас запутали. Одни говорят, что кипяток является «мертвой» жидкостью и не снабжает наш организм необходимыми микроэлементами. По их мнению, «сырая» благотворно влияет на жизнедеятельность человека:

Другие специалисты утверждают, что такое питье способствует быстрому размножению множества болезнетворных бактерий, которые наносят непоправимый ущерб микрофлоре кишечника.

Какая вода полезнее: сырая или после кипячения

Мы предоставляем вам сравнительную таблицу с характеристиками двух образцов, а вы выбирайте наиболее приемлемый для вас вариант:

после термической очистки

Очищается организм от вредных токсинов и веществ; отмечается улучшение работы мозга; повышается физическая активность; нормализуется пищеварение; активизирует обменный процесс и стимулирует правильную работу нервной системы.

Употреблять необходимо в течение суток, в противном случае начинают образовываться патогенные микроорганизмы.

Не исчезают палочки ботулизма и вирус гепатита «А».

Сохраняются тяжелые металлы, нитраты, канцерогены.

Испаряющиеся хлорсодержащие элементы вступают в реакцию с другими компонентами, тем самым провоцируют мочекаменную болезнь и рак.

не подверженная обработке

Не растворяет важные микроэлементы. Облегчает переваривание пищи.

Повышает жизненный тонус.

Предотвращает появление некоторых видов злокачественной опухоли.

Нормализует жидкостный баланс.

Выводит отходы жизнедеятельности.

Заставляет эффективнее работать почки.

Защищает суставы и хрящи.

Помогает правильному кровообращению.

Укрепляет иммунную систему.

По данным ВОЗ, во всем мире ежегодно умирает 85 процентов населения от диареи. Причина кроется в использовании «сырой» воды, которая награждает жителей планеты целым «букетом» заболеваний: паразитические отложения в желудочно-кишечном тракте, дизентерия, аллергические реакции (что приводит к отеку слизистых), гастриты и язвенная болезнь. Это не весь список, но можно заразиться самыми распространенными «незваными гостями»: сальмонеллой, кишечной палочкой, лямблиями, энтеровирусом и анабеной.

Как вы можете видеть, существуют преимущества и недостатки у двух образцов, дело обстоит не так радужно, как нам бы хотелось. Поэтому мы советуем все-таки перестраховаться и установить очистительную систему.

Есть ли польза от теплой кипяченой воды, если ее пить вместо «сырой»

На этот вопрос однозначного ответа нет. Однако употреблять ее стоит не на регулярной основе. Лучшим вариантом станет для вас, если вы уменьшите негативное влияние кипячения. Для этого необходимо после проведенного процесса, жидкость перелить в стеклянную емкость и дать немного отстояться для того, чтобы хлористое соединение улетучилось, а тяжелые металлы выпали в осадок. В таком случае вы избежите заражения патогенными бактериями, приводящими к интоксикации организма.

Обратите внимание на чистоту чайника. Следите, чтобы на дне емкости не образовывались кальциевые отложения, которые вступают в химическую реакцию с другими элементами, что в итоге приводит к раковым заболеваниям. Если вам необходимо залить термос, то не закрывайте сразу крышку, подождите несколько минут.

Резюмируем: кипяток используйте для изготовления чая или кофе, а для утоления жажды пользуйтесь бутилированной или очищенной при помощи фильтров жидкостью.

Технологический процесс кипячения

1,5 м3/ч Для технической воды

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Для сохранения всех качеств ученые советуют держать емкость на огне до появления первых пузырьков, так сохраняется максимальное количество полезных компонентов. В это время происходит уничтожение всех болезнетворных микробов, вирусов и возбудителей кишечных заболеваний. Оседают коллоидные частички загрязнений, улетучиваются легкие компоненты, в том числе некоторое количество хлора, и выпадают в осадок тяжелые металлы и соли.

Кипячение проходит три сложные стадии:

Весь процесс неизменно сопровождается выделением пара и концентрацией нелетучих веществ. Однако стоит понимать, что при этом совершенно не уничтожаются гербициды, пестициды, прионы, некоторые виды микробов и вирусов, нефтепродукты и фенолы. Поэтому ученые не берутся делать однозначные выводы, есть ли польза в кипяченой воде.

Можно ли подвергать термической обработке жидкость дважды

Даже подогревать ее нельзя, так как во время повторного кипячения H2O меняет свои химические свойства. Она вступает в реакцию с патогенными компонентами, в процессе которого появляется металлический привкус и соли тяжелых металлов. Это говорит о том, что кислород, который остался в минимальном количестве после первого кипячения, испарился совсем. В этом случае деминерализованный напиток способен нанести непоправимый вред организму человека, особенно негативно влияет на мочеполовую систему (в почках образуются камни и песок).

Состав, полезные свойства и калорийность кипяченой воды

Пресная природная жидкость, не прошедшая термическое обеззараживание, в своем строении имеет богатые минерально-солевые растворы. Концентрация элементов зависит от месторасположения источника, глубины залегания и фильтрующих пород. Широкий спектр ионных включений, азот, кислород и инертные газы совершенно необходимы в определенном количестве для эффективной работы наших органов.

Горячий напиток в корне изменяет химический состав H2O. Полезные минералы разрушаются и выпадают в осадок, газы испаряются, а кислород при принудительном выпаривании, вовсе исчезает. Значит, такая жидкость непригодна даже для полива комнатных растений и разведения в аквариуме рыбок. Делаем вывод: если нет кислорода, то нет и жизни. Но для человека «мертвая» влага нейтральна до тех пор, пока он не злоупотребляет ее применением. Калорийность составляет 0 ккал на 100 мл продукта, значит, энергетическая ценность отсутствует.

Полезна ли кипяченая вода для организма человека: свойства

Рассмотрим, как влияет кипяток на разные группы населения. Однозначно независимо от пола и возраста горячий напиток благотворно сказывается на состояние кишечника (устраняются запоры, улучшается усвоение пищи, удаляются токсины и вредные микроэлементы).

Польза для женщин

Для девушек важно молодо выглядеть и иметь стройную фигуру. Для достижения цели косметологи рекомендуют употребление прогретой жидкости не менее 30 мл на один килограмм веса. Эта формула приблизительная, так как стоит учитывать физическую активность, состояние здоровья и сезонную температуру воздуха.

Для мужчин

Зачастую сильный пол поддерживает спортивное телосложение при помощи тренажерных снарядов. Активные занятия спортом приводит к обезвоживанию организма. Для поддержания водно-солевого баланса и улучшения эластичности мышц рекомендуется выпивать не менее двух литров в день. Эта норма рассчитана на человека весом в 60 кг. Если вы имеете излишнюю жировую прослойку, то смело добавляйте по 250 грамм на каждые 20 килограмм лишней массы. Любителям кофе и сигарет также предписывается выпивать стакан натощак, так вы избежите проблем с сердцем и почками.

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Польза и вред кипяченой воды для организма при беременности

Природная жидкость во время вынашивания младенца играет огромную роль. Она доставляет кислород в кровь и мозг, формирует околоплодный пузырь, делает кожу эластичной, что не дает возможность образования кожных растяжек. Категорически запрещается употреблять жидкость, прошедшую термическую обработку (кроме чая и компота). Выпавшие в осадок тяжелые металлы и другие микроэлементы способны навредить ребенку.

В период лактации

Если молодая мама кормит малыша грудью, то лучше отказаться от кипятка, так как «мертвый» состав теряет свои полезные свойства. Значит для мамы и ребенка она фактически бесполезна.

Для детей

Несколько десятилетий назад педиатры рекомендовали давать младенцам охлажденную до комнатной температуры водичку. Это мотивировалось тем, что она способствует лучшему пищеварению, устранению запоров и отведению газиков. В последнее время мнение по этому поводу кардинально изменилось, так как грудное молоко в своем составе имеет все нужное для питья и еды (богато минералами и витаминами, необходимые для правильного формирования детского организма).

Влияние кипяченой воды на похудение

Во время медицинских опытов и исследований было доказано, что продукт, прошедший термическую обработку, способствует расщеплению жиров и ускоряет обменные процессы. Значит, при любой диете необходимо в определенном количестве употреблять жидкость, так как она обманывает организм, «притупляет» чувство голода, учащает мочеиспускание. Последний пункт очень важен для правильного снижения веса, так как при отеках могут накапливаться токсины и соли, которые, в свою очередь, ведут к образованию лишних килограммов.

Медицинский эффект

Доказано, что употребление в небольших количествах теплого напитка способствует улучшению вещественного обмена, активности головного мозга, лучшей циркуляции крови и восстановлению физической силы. При первых признаках простуды можно в продукт добавить кусочек лимона, что неизменно приводит к повышению сопротивляемости организма во время болезни.

Влияние на поджелудочную железу

Во время приступа врачи рекомендуют заменить пищу на чистую жидкость. Пациенты часто задают вопрос, почему при панкреатите нельзя пить кипяченую воду и чем она опасна. Ответ такой: после обработки она теряет все необходимые для лечения ценные свойства и для пациента становится просто бесполезной.

При гастрите

Во время диетического питания горячее питье снижает нагрузку на желудок, тем самым помогая ему правильно функционировать. Происходит чувство насыщения, и вы уменьшаете порцию потребляемой еды.

Противопоказания

Не стоит злоупотреблять таким продуктом людям, страдающим заболеваниями сердечно-сосудистой системы и почечной недостаточностью. Для здоровых людей рекомендуется выпивать не более двух литров в день.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Как уменьшить вред напитка, прошедшего термальную очистку

Для того чтобы кислород оставался хотя бы в минимальном количестве, не допускайте повторное кипячение. Лучше нагревать жидкость до нужной температуры. На сегодняшний день в специализированных компаниях, например, как «Вода отечества» продаются термосы, чайники и кулеры с терморегулировкой.

Время хранения

Срок пригодности зависит от емкости и температуры содержания. Если перелить товар в стеклянную тару с крышкой и поставить в холодильник (где t составляет 4 градуса), то процесс размножения вирусов и бактерий замедляется. В таком случае употребить напиток следует в течение двух суток.

Основные правила кипячения

Соблюдайте следующую технологию:

Как необходимо употреблять

Защитите себя от всевозможных рисков и негативных последствий:

Немного интересных фактов об H2O

Это самый успешный растворитель. Именно поэтому природа и выбрала ее, как основу всей жизни.

Легенда о «живой» или «мертвой» влаги возникла оттого, что существует способность при длительном покое формировать длинные цепочки. Молекулы при этом становятся менее активными и наоборот, после естественного цикла испарения/конденсации/замерзания/таяние, связи рвутся с увеличением подвижности.

Редкие вещества при кристаллизации увеличиваются в объеме, наш источник жизни – одно из немногих соединений, которое в жидком виде плотнее, чем лед.

Мы рассказали в статье, вредно ли пить кипяченую воду, и полезна ли она для регулярного питья. Выводы делайте сами и будьте здоровы!

Источник