Чому вода закипає

Чому вода закипає

З кипінням води люди стикаються щодня. Чи треба зварити суп або гарнір до другої страви, або хочеться попити гарячого чаю, кави, - в будь-якому випадку без кип 'ятіння води не обійтися. І мало хто, спостерігаючи за вируючою водою, замислюється: а чому, власне, вона закипає? Які фізичні процеси відбуваються в ній?


Давайте простежимо за процесом кипіння, починаючи з того моменту, коли на нагрітому дні судини (каструлі або чайника) утворюються перші бульбашки. До речі, а чому вони утворюються? Та тому, що тонкий шар води, який безпосередньо стикається з дном судини, нагрівся до температури 100 градусів. І, згідно з фізичними властивостями води, почав перетворюватися з рідкого стану на газоподібний.

Отже, перші бульбашки, поки ще маленькі, починають повільно спливати - на них діє виштовхувальна сила, по-іншому звана Архімедовою - і майже відразу ж знову опускаються на дно. Чому? Та тому, що зверху вода ще недостатньо прогріта. Зіткнувшись з більш холодними шарами, бульбашки як би "зморщуються", втрачають об 'єм. І, відповідно, тут же зменшується Архімедова сила. Бульбашки опускаються на дно, і "лопаються" від сили тяжкості водяного стовпа.

Але нагрів триває, все нові і нові шари води приймають температуру, близьку до 100 градусів. Бульбашки вже не опускаються на дно. Вони прагнуть досягти поверхні, але самий верхній шар ще істотно холодніший, тому, зіткнувшись з ним, кожен бульбашка знову зменшується в розмірах (через те, що частина водяного пара, укладеного в ньому, охолоджуючись, перетворюється на воду). Через це він починає опускатися вниз, але, потрапивши в гарячі шари, що вже прийняли температуру 100 градусів, знову збільшується в розмірах. Оскільки сконденсований пар знову стає пором. Величезна кількість бульбашок снують то вгору, то вниз, поперемінно зменшуючись і збільшуючись в розмірах, виробляючи характерний шум. І ось, нарешті, настає момент, коли вся водяна товща, включаючи самий верхній шар, прийняла температуру 100 градусів. Що відбуватиметься на цьому етапі? Бульбашки, піднімаючись кверху, безперешкодно досягають поверхні. І ось тут-то, на кордоні розділу двох середовищ, відбувається "бурління": вони лопаються, випускаючи на волю водяну пару. І цей процес за умови постійного нагріву триватиме доти, доки вся вода не викіпить, перейшовши в газоподібний стан. Слід врахувати, що температура закипання залежить від атмосферного тиску. Наприклад, високо в горах вода кипить при температурах менших, ніж 100 градусів. Тому жителям високогорій потрібно набагато більше часу для того, щоб зварити собі їжу.

Image

Звертаємо Вашу увагу на те, що даний інтернет-сайт носить виключно інформаційний характер і ні за яких умов не є публічною офертою.

 

Якщо ви  хочете поділитися зображенням або статтею з нашого сайту, то обов'язково вкажіть активне індексоване посилання на оригінальну статтю.