какая вода быстрее нагревается соленая или пресная
Ускоряет ли соль кипение воды и другие мифы о пузырьках
Почему варить пасту в Гималаях вы будете вечно? Правда ли, что лучше кипятить холодную воду, а не горячую? Всю правду о кипении нам рассказал основатель телеграм-канала Food and Science Всеволод Остахнович.
Иногда такая простая вещь, как кастрюля с водой, может преподнести неожиданно много проблем. Особенно, если вы выльете её кому-то на голову зимой в Оймяконе. Шутки шутками, но не зря же говорят про плохого повара, что он даже воду вскипятить не может.
Вся правда об испарении
В обычном состоянии молекулы воды связаны друг с другом. Лишь самые быстрые из них, чья энергия выше остальных, умудряются улетать из кастрюли. Это называется испарение. Оно, кстати, происходит не только с поверхности, но и в объеме жидкости.
Вода всегда содержит в себе растворенный воздух. В результате увеличения температуры его растворимость уменьшается, и он стремится наверх. Когда его давление становится равно или выше атмосферного давления, происходит кипение. И мы видим, как десятки, а затем сотни маленьких пузырьков устремляются наверх.
Обычно вода кипит при температуре 100 °С. Но это «обычно» для каждого своё. В Гималаях, например, вода кипит при 70 °С. Пониженное атмосферное давление в горах означает, что молекулам воды нужно меньше энергии, т.е. тепла, чтобы испариться. Поэтому пытаться размягчить бобы или отварить пасту на высоте – медленное самоубийство.
Но если вы взяли с собой скороварку, то вы снова в игре. Ни одна приличная горная семья не обходится без этого устройства. Принцип его работы прост: герметичная крышка не позволяет образовавшемуся пару ускользнуть. Оставаясь внутри, он увеличивает давление на жидкость, поэтому молекулам нужно больше энергии, чтобы закипеть. Так средняя скороварка или автоклав, который работает по той же схеме, в среднем увеличивает температуру закипания воды на 20 °С. Независимо от того, готовите вы свое рагу в горах, на плато или в пещере.
Таким образом, температура кипения воды определяется давлением окружающей среды. Чем оно ниже, тем при более низкой температуре закипает жидкость, и наоборот. Кстати, профессиональные повара, путешествуя по миру со своими блюдами, всегда делают поправку на высоту над уровнем моря.
Вам крышка
Идею с созданием внутреннего давления можно использовать, даже когда хочешь просто вскипятить воды летом. Обычная крышка на кастрюле позволит вам помыться немного быстрее – с ней вода будет горячее в среднем на 12 °С.
Но не всё так просто. Вселенной есть, чем удивить вас, уважаемые повара. Допустим, вы решили сварганить рагу в духовом шкафу. Выставляем температуру на 140 °С, засовываем гусятницу внутрь, сидим и спокойно наслаждаемся воскресным утром на кухне. В конце концом, температура внутри блюда должна дойти до 100 °С, верно? Нет. Все дело в испарительном охлаждении. Молекулам при испарении требуется огромное количество энергии, которую они попросту забирают у самой жидкости, охлаждая её. Поэтому рагу в открытой посуде в духовке дойдет примерно до 85 °С. Но есть и хорошие новости: это оптимальная температура для приготовления такого блюда.
Мифы о кипячении
1. Холодная вода закипает быстрее горячей
Абсолютно неверно. Скорость нагревания зависит от разницы начальной температуры и окружающей (например, огня конфорки), поэтому холодной воде сначала нужно добрать градусов для разогрева, а значит она будет закипать дольше.
Но всё равно лучше использовать холодную воду, поскольку в ней содержится меньше растворенных солей из муниципальных труб и посторонних ароматов.
2. Соль повышает температуру кипения
В принципе, да, но на кухне этим значением в доли градуса можно пренебречь. Чтобы повысить температуру на один градус по Цельсию, необходимо будет растворить больше 100 граммов соли. А это означает очень соленые пельмени.
«Но, погодите, я же сам видел, как вода начинает активнее бурлить, если подкинуть немного соли перед её закипанием. Значит, всё-таки есть какой-то эффект?». Есть, но только не реальный эффект, а его видимость. Внутри любого сотейника всегда есть какие-то царапинки. Именно эти неровности становятся местом зарождения пузыриков. По-научному, местами нуклеации или начальными зародышами паровой фазы. Кристаллы соли, попадая в воду, формируют сотни таких участков, которые и позволяют пузырькам быстрее убегать, создавая иллюзию мгновенного закипания.
То же самое происходит и в бокале шампанского. Тоненький ручеек, который мы так часто видим, льющимся со дна бокала – это 100% какая-то микроскопическая песчинка или неоднородность. Хотя всегда остаётся шанс, что вы просто решили вскипятить свой аперитив.
3. Кстати, об алкоголе. Говорят, что он полностью улетучивается при приготовлении
Да, температура его кипения 78 °С, поэтому многие предполагают, что он испарится раньше, чем закипит вода. Но это неверно, ведь он разбавлен в вашем блюде, смеси не ведут себя также, как чистые вещества. Даже после трёх часов на огне при температуре свыше 80 °С, около 5% алкоголя всё же останется. А если блюдо готовить в узком и высоком сотейнике при низкой температуре с закрытой крышкой, то содержание алкоголя в финале может повыситься до 49%. Хотя, надеюсь, что это не ваш стиль готовки.
4. Кипятить одну и ту же воду в чайнике дважды нельзя, потому что образуется тяжёлая вода
Этот миф из советского ядерного прошлого. Что же такое тяжёлая вода? Это вода, в состав которой входит дейтерий — тяжёлый водород — из-за чего её так и назвали. Получается она при электролизе, т.е. при прохождении через неё тока.
Открыта была в 1932 году, кому-то принесла Нобелевскую премию, использовалась в ядерных реакторах. Возможно, эта связь именно отсюда.
Но чтобы получить 1 литр тяжёлой воды, в чайник нужно будет налить 2,1•10 в 30 степени тонн воды. Это в 300 миллионов раз превышает массу Земли.
Нелогичная наука
Когда уже кажется, что всё понятно, на сцену выходит эффект Лейденфроста. Несмотря на «холодную» фамилию, вклад Иоганна Готлоба связан с нагретыми поверхностями.
Благодаря его «Трактату о некоторых свойствах обыкновенной воды» на свет появился однофамильный эффект Лейденфроста. Оказывается, если капля воды попадет на очень горячую поверхность, то пар, который незамедлительно образуется, окутает её, буквально поднимет над поверхностью и будет катать по всей сковороде.
Самое интересное, что, несмотря на температуру, такая капля будет испаряться дольше своих более холодных собратьев, потому что пар будет выступать изолятором и ограждать этот кусочек воды от накаленной поверхности. Чудеса в сковороде!
Особенно круто этот эффект работает в паре с молоком. Налейте его слишком рано, и вам обеспечен слой пригоревших белков, но стоит разогреть сотейник посильнее, и эффект Лейденфроста поможет молоку не пригореть. И ваша гречневая каша будет радовать вас еще неделю.
Секреты кипения солёной и пресной воды
Кипением называют процесс парообразования, который происходит при доведении жидкости до температуры кипения. Каждый человек ещё со школьной парты знает, что закипание воды происходит при t=100˚С. Но многих интересует вопрос, какая вода закипает быстрее: соленая или пресная?
Что собой представляет процесс кипения
Кипение – довольно сложный процесс, состоящий из четырёх стадий:
Кипение пресной воды
Кипятком называют воду, доведенную до кипения. Во время этого процесса происходит обильное образование пара, который сопровождается выделением свободных молекул кислорода из состава кипящей жидкости. Благодаря длительному воздействию высоких температур, в кипятке гибнут микробы и болезнетворные бактерии. Поэтому при плохом качестве водопроводной воды нежелательно употреблять её в сыром виде.
Пресная, но жесткая вода имеет в своём составе соли. Во время кипения они образуют на стенках чайника налет, который чаще называют накипью. Кипяток обычно используют для приготовления горячих напитков или дезинфекции фруктов или овощей.
Когда закипает солёная вода
Как показывают опыты, температура кипения солёной воды выше температуры кипения пресной. Поэтому можно сделать вывод, что пресная вода закипает быстрее. В солёной воде содержатся ионы хлора и натрия, которые находятся среди молекул воды. Между ними происходит процесс гидратации – присоединение молекул воды к ионам соли.
Стоит заметить, что гидратационная связь намного сильнее водной межмолекулярной. Поэтому во время кипения пресной воды процесс парообразования начинается быстрее. Жидкость с растворёнными в ней солями требует для закипания немного больше энергии, которой в данной ситуации является температура.
При её повышении молекулы, находящиеся в солёной воде, двигаются намного быстрее, но их количество уменьшается, значит, сталкиваются они реже. Именно этим можно объяснить меньшее количество пара – ведь его давление меньше, чем у пресной воды. Чтобы добиться в солёной воде давления, превышающего атмосферное, и начала кипения, требуется температура повыше.
Еще одно обоснование
Многие хозяйки при приготовлении пищи солят воду в начале процесса, мотивируя это тем, что так она быстрее закипит. А некоторые находят объяснение тому, почему солёная вода закипает быстрее, опираясь на школьные знания курса физики, а именно темы, касающейся теплоотдачи. Как известно, передача тепла бывает трёх типов: теплопередача, характерная для твёрдых тел, конвекция, которая присутствует в газообразных и жидких телах, и излучение.
Последний вид теплопередачи существует даже в космосе. Подтверждением тому являются звёзды и, конечно, солнце. Но всё же главным фактором в данном вопросе считается плотность. Поскольку у солёной воды плотность выше, чем у пресной, то и закипает она быстрее. При этом для замерзания ей нужно больше времени. Следовательно, при более плотной жидкости теплопередача будет активнее, и закипание произойдёт быстрее.
Кипение воды при пониженном давлении: Видео
Секреты кипения пресной и соленой воды
Каждый из нас помнит со школьной скамьи, что вода закипает при температуре 100 градусов Цельсия. Однако немногие задавались вопросом, какая вода закипает быстрее: пресная или соленая? Постараемся ответить максимально подробно в этой статье.
Процесс кипения — что это?
Это, по сути, процесс парообразования, который включает в себя четыре стадии.
Рассмотрим их подробно:
Кипение пресной воды
Во время кипячения жидкости выделяется огромное количество тепловой энергии и пара. Благодаря высокой температуре в воде погибают болезнетворные микробы и бактерии. Именно поэтому при неудовлетворительном качестве водопроводной жидкости её необходимо кипятить перед употреблением.
Пресная вода кипит при температуре 100 градусов Цельсия. Соли и микроэлементы в составе образуют на стенках посуды и нагревательных элементах накипь. Чаще всего кипяток используют для приготовления напитков — кофе, чая, какао. Кроме того, кипяченая жидкость хорошее дезинфицирующее средство. Например, ею ополаскивают овощи и фрукты перед едой.
При какой температуре кипит соленая вода?
Многочисленные опыты показали, что соленая вода закипает при более высокой температуре, чем пресная. Это объясняется наличием в составе ионов натрия и хлора, которые располагаются среди молекул воды. Соответственно при нагревании происходит процесс гидратации, то есть соединения ионов соли, водорода и кислорода.
Такая связь труднее поддается термическому воздействию, поэтому при нагреве пресной воды парообразование начинается быстрее, а соленой — медленнее. Соответственно, чтобы добиться похожего эффекта требуется выше температура.
Многие хозяйки, подсаливая воду в кастрюле на плите, ускоряют процесс закипания. Это объясняется просто. Плотность соленой воды выше, чем пресной и, значит, она быстрее закипит. А вот для замораживания соленой воды потребуется больше времени.
Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15
* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО
Ответ на вопрос: какая вода закипает быстрее — холодная или горячая?
Кипячение — процесс доведения вещества до кипения. Он применяется во многих сферах хозяйственной деятельности человека. В свою очередь, кипение — процесс интенсивного парообразования вещества, происходящего, как на его поверхности, так и внутри.
Хотя каждый из нас с детства неоднократно имел возможность их наблюдать, распространены заблуждения о кипении воды.
Почему горячая закипит скорее?
Горячая вода закипает быстрее. Почему? Для ответа рассмотрим процесс кипения воды.
В H2O присутствуют молекулы воздуха, когда она нагревается, происходит его выделение. В результате на стенках и дне посуды, в которой кипятят, оседают пузырьки.
Это наблюдается при температуре 65-70 градусов по Цельсию. В процессе нагревания, параллельно с повышением температуры, они растут, так как внутри них происходит испарение.
Пока температура воды не достигла нужного значения, пузырьки разрушаются, до того, как успеют подняться до ее поверхности. Если нагревание продолжается, они всплывают до границы с воздухом и лопаются.
При этом наблюдается выпуск пара, находящегося в пузырьке. Все это сопровождается характерным шумом, напоминающим на слух легкий хлопок.
Очевидно, что закипит и выкипит, т.е. полностью превратится в пар, вода, изначально имеющая более высокую температуру.
Чем это обусловлено?
Горячая вода закипает быстрее холодной, так как для «запуска» процесса кипения ей нужно передать извне меньше энергии.
Какой должна быть температура жидкости для ускорения процесса?
Чем выше начальная температура воды, тем скорее она закипит.
В зависимости от внешних условий, это происходит при разной температуре. Так, вода кипит ста градусах при атмосферном давлении в 1 атмосферу или 760 мм.рт.ст. (норм. атмосферное давление).
Чтобы быстрее закипеть, она должна быть нагретой почти до 100 градусов.
Но не все так просто! Чем ниже показатель атмосферного давления в данной местности, тем скорее начинается кипение воды.
Так, в городке Эль-Альто, который расположен высоко в Андах (4 тысяч метров н.у.м.), атмосферное давление меньше нормы на 39%. Там достаточно довести температуру воды примерно до 85,5 градусов, чтобы она начала кипеть.
Что еще влияет на скорость закипания?
На этот показатель влияют:
Заключение
Кипение — процесс, имеющий широкое применение в разных областях, от кулинарии, до сложных технологических операций в химической промышленности и в атомной энергетике. И вопрос относительно скорости закипания холодной и горячей воды хорошо изучен, не следует верить мифам.
Какая вода быстрее вскипит пресная или соленая?
Я думаю, что солёная вода закипит быстрее. Потому, что плотность такой воды больше, соответственно выше её теплопроводность. А чем выше теплопроводность, тем быстрее происходит нагрев, ну и, соответственно, закипание.
Пресная вода закипает быстрее соленой. В соленой воде содержатся ионы натрия и хлора, которые в результате процесса гидратации соединяются с молекулами воды образую гидратационную связь. Гидратационная связь сильнее межмолекулярной связи, возникающей между молекулами воды, поэтому для закипания раствору содержащему соединения ионов натрия и хлора с водой, необходимо сообщить больше энергии (в данном случае тепловой). При сообщении тепловой энергии молекулы находящееся в соленой воде ускоряются, но их количество уменьшается, поэтому сталкиваются они реже, в результате этого образуется меньше пара, чем образовалось бы в пресной воде. А значит и давление этого пара будет меньше. Поэтому, чтобы добиться в соленой воде давления больше чем атмосферное, которое необходимо для начала кипения, необходимо увеличить температуру нагревания соленой воды. Таким образом если греть одинаковый объем пресной и соленой воды при одинаковой температуре, пресная вода закипит раньше соленой.
Полагаю, что имеется ввиду закипание либо равных объёмов, либо равных масс воды при одинаковых условиях.
Конечноже дольше будет закипать сольоная ей нужно больше температуры чем пресной и если их поставтть одновремено закипать и их маса будет одинакова то сакипит пресная а та чуть дольше.
Быстрее вскипит пресная вода, потому, что в ней отсутствуют ионы соли. В соляном растворе молекулы воды соединены с ионами соли, поэтому потребуется дополнительная энергия, чтобы эту связь разорвать.А дополнительная энергия возьмется из повышенной температуры.
Соленая вода закипает при более высокой температуре, чем пресная, соответственно при одинаковых условиях нагревания быстрее закипит пресная вода, соленая закипит позже.