какая жидкость быстрее нагревается

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.

Источник

5 аномальных фактов о воде

Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Почему же так происходит?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.

К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.

Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.

3. «Стеклянная» вода

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?

4. Квантовые свойства воды

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.

5. Есть ли у воды память?

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.

Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.

Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

Источник

Антифриз или вода в системе отопления

Не так давно, я писал статью – что можно залить в систему отопления частного дома, почитайте полезно! Как понятно из этой статьи в системах отопления может присутствовать обычная вода или незамерзающая жидкость (антифриз). Сегодня я хочу поговорить, что реально лучше? И что все-таки нужно заливать в систему отопления антифриз или обычную воду …

Перед тем как что-то заливать в систему отопления, нужно — правильно рассчитать количество радиаторов. А уже потом думать, что заливать в систему отопления.

Итак, антифриз или вода

Вода

Начнем, конечно же с простой воды.

Плюсов тут не мало. Во-первых, вода практически бесплатна (а если у вас пробурена своя скважина – бесплатна вообще). Во-вторых, ее практически всегда можно достать (она доступна 24 часа в сутки из под крана, не нужно ехать в магазины и покупать ее), так что вы всегда сможете добавить в свою систему отопления без проблем. В–третьих, вода не токсична, если прольете не нужно утилизировать, просто протерли тряпкой и все. В-четвертых, хорошо нагревается и хорошо переносит тепло, поэтому и применяется в системах отопления. В-пятых, обладает хорошей текучестью, не вязкая, а поэтому подходит даже для тонких труб отопления.

НО минусы также есть и они не менее существенные. Во-первых, вода очень хорошо окисляет металлы, появляется ржавчина, а затем и отложения которые забивают ваши радиаторы (КПД отопления значительно падает). Во-вторых, если нагреть воду более 80 градусов, то на стенках труб и батарей может откладываться накипь, что также забивает трубы и способствует снижению КПД отопления. В-третьих, вода замерзает уже при «0» градусов, а значит, систему нельзя оставлять не включенной зимой, вода попросту замерзнет и разрушит трубы и котел. В-четвертых, по исследованиям чтобы нагреть воду, нужно больше энергии (газ или электричество), примерно на 10 %, а это значит, что вы расходуете больше денег на отопление. Также вода быстрее остывает, чем антифриз, воду нужно чаще подогревать, а значит, расход газа или электричества увеличивается (платите больше денег). И последнее систему желательно каждый год промывать, иначе она попросту может забиться ржавчиной и отложениями.

Антифриз

Плюсы антифриза на лицо. Первое, он не замерзает, до температур в – 60, — 65 градусов, вы можете полностью отключить отопление, а когда нужно включить его, не боясь за размораживание системы. Второе, антифриз практически не окисляет металлы, никакой накипи и ржавчины не будет (как не будет падать и КПД отопления со временем). Третье, антифриз гораздо быстрее нагревается, чем вода (примерно на 10 %), также он дольше держит температуру (дольше остывает, на те же 10 %), таким образом, ваш котел реже включается, а значит экономит вам деньги на газу или электричестве.

Минусы антифриза, также очень существенные. Первое это его цена, 20 литров антифриза стоят около 1500 – 1800 рублей, вот фото.

А в систему дома – квартиры, нужно ой как много, даже если вы его будете разбавлять до – 35 градусов. Нужно будет несколько десятков тысяч рублей, для заполнения системы.

Второе, антифриз нужно ехать и покупать, для постоянного поддержания определенной температуры замерзания.

Третье, антифриз токсичен, нежелательно его разливать дома на ковры или полы, он затем начинает выделять вредные вещества.

ИТОГ

В заключение хочется сказать из личного опыта – был у меня один знакомый, который полностью заполнил систему отопления своего дома (200 квадратных метров) антифризом, получилось по деньгам достаточно много около 30 000 рублей (и то брал бочками, так дешевле). ДА нагревается быстрее, да остывает медленнее, трубы не ржавеют внутри, промывать не нужно – но цена 30 000 рублей. Теперь если заливать простую воду, то на 30 000 рублей, можно «заморочиться» и раз в два года промыть систему, или в 5 – 7 лет поменять какие-то текущие трубы (да и трубы то сейчас пластиковые, а радиаторы алюминиевые, практически не ржавеют). ТО есть однозначно проще и дешевле вода! Однако если у вас дом может не отапливаться зимой (отключенное отопление) и вы не живете в нем неделями, то тут однозначно антифриз, иначе вся система замерзнет и разрушиться!

Источник

Ошибки при использовании накопительных водонагревателей

Содержание

Содержание

Накопительный водонагреватель, он же бойлер, прибор полезный, а иногда и незаменимый. Однако допускаемые при установке и использовании ошибки могут сильно сократить срок работы бойлера, а то и сделать его опасным для здоровья и жизни.

1. Использовать бойлер без УЗО или с неисправной защитой

На некоторых моделях УЗО не закреплено на проводе, а спрятано внутри корпуса. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией перед началом эксплуатации бойлера. Если на вашей модели УЗО нет, его следует немедленно установить, приобретя отдельно. Правда, УЗО, продающиеся в магазинах электрики, обычно ставятся в щиток — не всякий справится с их установкой, возможно, придется пригласить электрика.

Зато в результате у вас будет защищен не только бойлер, но все электроприборы в ванной, что очень даже неплохо: электрика в ванной намного опаснее, чем в «сухих» комнатах.

Если УЗО есть, его следует периодически проверять — для этого на корпусе прибора есть кнопка «тест». При ее нажатии бойлер должен немедленно отключаться. Если бойлер при нажатии кнопки не отключается или отключается с задержкой, УЗО неисправно. Такую проверку рекомендуется проводить не реже, чем раз в три месяца.

2. Не заземлить бойлер

Посмотрите, как выглядит розетка, куда вы подключаете бойлер. Есть ли там металлические контакты сверху и снизу? Нет? Значит, заземления тоже нет.

Впрочем, если контакты есть, это еще не значит, что они заземлены. Пользуясь тем, что проверить его обычному человеку не так-то просто, застройщики часто «халтурят» и просто не делают контур заземления в новых домах. Если у вас есть сомнение, пригласите электрика и попросите его проверить наличие заземления в розетках.

3. Не следить за давлением в бойлере

Бак водонагревателя также выходит из строя довольно часто. Причиной нарушения его герметичности может быть коррозия или избыточное давление. Чаще всего при этом в нем просто образуется течь, но при избыточном давлении он может лопнуть и даже взорваться.

Обратите внимание на максимальное давление бойлера — у многих моделей оно составляет 6 бар. При этом в городских сетях давление может доходить до 7 бар (а кратковременно из-за гидроударов — и до 10). Защититься от этого можно с помощью редуктора давления на входе в бойлер — он поддержит давление на приемлемом уровне и не даст гидроударам повредить бойлер. Также от избыточного давления защищает предохранительный клапан, обычно идущий в комплекте с бойлером.

Если давление в бойлере возрастет выше допустимого, клапан откроется, стравливая излишек воды. Поэтому не следует беспокоиться, если со сбросного отверстия клапана изредка капает вода — это его штатная работа. А вот если вода оттуда идет струйкой, то эксплуатацию бойлера лучше прекратить — такое говорит либо о неисправности клапана, либо о высоком давлении в баке.

Однако избыточное давление может образоваться и из-за поломки терморегулятора самого бойлера. Тогда ТЭН не отключается при достижении температуры 100°С и вода вскипает. Давление при этом возрастает так быстро, что предохранительный клапан не успевает его стравить и бойлер взрывается.

Чтобы избежать подобного, следует выбирать надежную технику проверенных производителей, ну, или хотя бы не располагать бойлер там, где часто и подолгу бывают люди — над унитазом, над ванной и т.п.

4. Работа «на сухую»

Бойлер должен быть включен в сеть только при заполнении. Если включить его при пустом баке, это может привести к быстрому выходу из строя ТЭНа. На некоторых моделях есть защита от сухого включения, но далеко не на всех.

Без воды бойлер иногда включают при первом пуске прибора, но намного чаще эту ошибку совершают при включении бойлера в квартире после долгого перерыва. Дело в том, что долго держать в бойлере воду не рекомендуется, поэтому, когда горячая вода в кране есть, бойлер правильно держать пустым. Главное тут — не забывать его предварительно заполнить, когда горячую воду в очередной раз отключат. Перед тем, как включить бойлер, убедитесь, что холодная вода в него поступает, затем откройте «горячий» кран и дождитесь, пока из него потечет вода (это значит, что бойлер заполнен до верха).

5. Отсутствие предохранительного/обратного клапана

О необходимости защитного клапана уже упоминалось выше. Но этот клапан защищает не только от избыточного давления, но еще и от работы «на сухую» при отключении холодной воды.

Устройство бойлера таково, что при отключении водоснабжения, все его содержимое вытечет самотеком через патрубок холодной воды, если там не будет установлен обратный клапан. Клапан, идущий в комплекте с бойлером, обычно является и обратным, и предохранительным. Если же его в комплекте нет, то его следует обязательно докупить отдельно и установить на вход холодной воды.

6. Не учесть жесткость воды

Жесткая вода — одна из основных причин выхода из строя ТЭНа бойлера. В жесткой воде на нагревательном элементе оседает накипь.

У накипи низкая теплопроводность, поэтому ТЭН начинает медленнее нагревать воду и — что намного хуже — излишне нагреваться сам. Это ведет к скорому прогару корпуса ТЭНа. Способов снижения образования накипи несколько.

7. Развести в баке бактерии

Теплая вода — идеальное место для размножения бактерий и прочих микроорганизмов. Понятно, что ничего хорошего в этом нет.

Попасть микроорганизмы в бак могут вместе с холодной водой (например, из колодца), при замене анода или чистке ТЭНа. Особенно быстро бактерии размножатся, если проток воды в баке небольшой, а температура ниже 60-70. Поэтому, во-первых, при неиспользовании бойлера воду из него надо сливать. Можно воспользоваться для этого предохранительным клапаном (если у него есть флажок для сброса воды). Либо придется снимать обратный клапан — иначе воду из бака не слить.

А, во-вторых, выставляйте температуру выше 70 (да-да, это противоречит совету в предыдущем пункте).

8. Не заменить своевременно магниевый анод

Даже если вода у вас очень мягкая, анод все равно нужен — так как он не только уменьшает образование от накипи, но и связывает растворенный в воде кислород, защищая бак от коррозии. Но при этом он также изнашивается. При износе анода бак проработает намного меньше, именно поэтому многие производители оговаривают прекращение гарантии при несвоевременной замене магниевого анода.

Источник

Форум химиков

Разогрев воды с помощью химии и чтоб не вредно для человека

Разогрев воды с помощью химии и чтоб не вредно для человека

Сообщение Бщгус » Вс сен 02, 2007 9:12 pm

Сообщение MONSTA » Вс сен 02, 2007 9:26 pm

Сообщение amik » Вс сен 02, 2007 10:07 pm

Сообщение nitro » Пн сен 03, 2007 5:45 am

Сообщение Tulippa » Пн сен 03, 2007 9:12 am

Сообщение nitro » Вт сен 04, 2007 5:59 am

Re: Разогрев воды с помощью химии и чтоб не вредно для челов

Сообщение cynnamoyl » Вт сен 04, 2007 10:20 am

Сообщение Myrsten » Вт сен 04, 2007 11:13 am

Японцы нечто подобное уже сделали. Слышал, что там напитки пробовали выпускать в ж/б с двойным дном. Напиток сверху, охлаждающая смесь (нитрат аммония + вода ) в раздельных отсеках снизу. Может быть и о разогреве (для сакэ например ) тоже подумали.

Сообщение Бщгус » Вт сен 04, 2007 8:47 pm

Сообщение S324 » Вт сен 04, 2007 10:00 pm

Сообщение Константин_Б » Ср сен 05, 2007 8:36 am

Источник