Насколько быстрее закипает вода с крышкой

Какая вода закипает быстрее, соленая или пресная?

Меня давно интересовал вопрос насколько быстрее закипит вода в кастрюле, накрытой крышкой, чем без крышки. И заодно решил выяснить какая вода быстрее закипит, соленая или пресная. Ну и конечно сравнить время и стоимость кипячения 1 литра воды в кастрюле и в электрическом чайнике.

Для своего эксперимента я использовал холодную фильтрованную воду объемом 1 литр. Кастрюлю после каждого нагрева охлаждал и давал время выровнять температуру с окружающей средой. Эксперимент, правда, получился довольно относительным т.к. определить точку закипания воды довольно сложно. От мелких пузырьков до бурления проходит около 1-2 минут и каждое из этих состояний можно назвать кипением. Наглядно все можно увидеть в видео.

Соленая или пресная?

Первым делом я провел нагрев 1 литра воды в кастрюле без крышки, затем остудил кастрюлю и сделал нагрев такого же объема со столовой ложкой соли. Столовая ложка соли на 1 литр воды конечно перебор, но для наглядности самое то. Получились такие результаты:

Без крышки и без соли — 11 минут 20 секунд
Без крышки с солью — 10 минут 50 секунд

Т.е. с солью вода закипает быстрее на 30 секунд или на 4,5% быстрее. Данные актуальны для объема 1 литр и 1 столовой ложки соли. В обычной жизни на 1 литр воды обычно добавляют раз в 5-10 меньше, поэтому разница, скорее всего, будет ничтожна и не существенна. А еще, вода без соли кипела более очевидно, было много пузырей воздуха и само бурление было сильным. Вода с солью, видимо за счет большей плотности, имела существенно меньше пузырьков воздуха и бурлила неохотно.

С крышкой намного быстрее?

Следующим экспериментом был замер времени закипания воды с крышкой. Я попробовал делать вариант без соли и с солью, но результат оказался примерно одинаковым. Очевидно, что с крышкой вода закипает быстрее, но насколько? Вот результат:

С крышкой (с солью и без нее) — 10 минут ровно

Напомню, что без крышки вода закипала за 11 минут 20 секунд, с крышкой получаем экономию времени в 1 минуту 20 секунд или 12% времени. Довольно существенная разница.

А электрический чайник замерил?

Ну конечно замерил и электрический чайник. Мощность у него, кстати, 2200Вт или 2,2КВт.

Чайник закипает за 3 минуты 30 секунд
Выключается еще через 18 секунд

Получается, что в чайнике вода закипает в 2,8 раз быстрее, относительно кастрюли с крышкой. И в 3,3 раза быстрее, относительно кастрюли без крышки.

Что экономнее, кастрюля или чайник?

Это я тоже рассчитал. Но тут следует учитывать, какой у вас газ — сжиженный или природный. И конечно цены за газ и электроэнергию у нас могут отличаться. Но все же, какие у меня результаты:

Сколько стоит вскипятить 1 литр воды?

Чайник 2200 ВТ — 0,58р
Сжиженный газ — 1,28р
Природный газ — 0,27р

Подробности расчетов для тех, кто любит цифры.

Начнем с чайника. 1 КВт энергии у нас стоит 4,2 рубля. Чайник потребляет 2,2 КВт в час. Тогда час его работы будет стоить 9,24р., а одна секунда 0,0025666р. Чайник до срабатывания автоматики работает 3 минуты 48 секунд, это 228 секунд. Умножаем и получаем цифру 0,58 рублей.

Сжиженный газ. У меня такой, поэтому цифры могу дать точные. За 10-11 минут ожидания, пока вода закипит, электронный газовый счетчик накручивает 0,01 кубометра газа. Куб у нас стоит 128р, значит его сотая часть = 1,28 рублей.

С природным газом расчет у меня примерный т.к. его не имею. Но в интернетах нашел, что калорийность природного газа в 3 раза ниже сжиженного. Так же нашел записи о том, что расход природного газа примерно в 3 раза выше. При этом у нас он стоит 9,22р/куб. Получается, что он в 13 раз дешевле, но в 3 раза больше расходуется. Тогда получается, что в общей сложности он в 4,6 раза более выгоден, чем сжиженный.

Источник

Вода кипит быстрее при закрытой крышке?

Когда вода закипает из холодной воды, как влияет крышка на время кипения? Увеличивается или уменьшается время? Сколько? Почему?

Да, вода делает котел заметно быстрее при включенной крышке.

Причина проста: для кипячения вода должна быть нагрета до точки кипения (хорошо, это было очевидно). Тем не менее, в то время как тепло подается на дно емкости, тепло также теряется на верхней части емкости с помощью трех средств: испарительного охлаждения и воздушной конвекции тепла от поверхности воды и излучения от поверхность (это последнее, вероятно, наименее значимо).

Это все равно, что выходить на улицу без шапки — вам нужно больше работать, чтобы согреться, потому что вы теряете тепло быстрее. Точно так же пламя должно вводить энергию, чтобы восполнить охлаждение в верхней части горшка.

С крышкой на кастрюле конвективное охлаждение будет существенно сокращено, так как холодный воздух не сможет циркулировать непосредственно на поверхности воды, чтобы охладить ее; Радиационное охлаждение будет немного уменьшено, потому что тепло должно будет излучаться или конвекцией к крышке, чтобы затем излучаться оттуда.

Кроме того, с крышкой на горшке испаренная вода не может диффундировать или попадать в помещение. Вскоре он достигнет равновесия давления пара и начнет конденсироваться почти так же быстро, как испаряется, возвращая большую часть скрытой теплоты испарения почти так же быстро, как теряется (это не полное восстановление, потому что емкость с крышкой не герметична ).

Таким образом, самый большой из охлаждающих эффектов будет сокращен.

Шляпа как бы на горшке 🙂

Эта статья в Mind Your Decisions показывает фактические домашние экспериментальные измерения. Кипячение 16 унций воды:

Крытая кастрюля закипела быстрее за 4 минуты и 15 секунд. Непокрытой посуде потребовались дополнительные 30 секунд, чтобы кипеть при 4 минутах и ​​45 секундах.

Вам придется решить, имеет ли значение разница во времени для вас. Это, безусловно, сократит ваш счет за электричество или газ на небольшое количество.

Именно уменьшенное охлаждение — по существу — теплоизоляция, как шляпа, является истинным эффектом крышки.

Источник

Насколько быстрее закипает вода с крышкой

Guru

Группа: Опытный
Сообщений: 3966
Регистрация: 09.04.2007
Пользователь №: 45663

Соль, точнее кристаллики соли — центры парообразования. То есть соленая вода, если пренебречь изменением теплоемкости, грется так же, но именно закипает быстрее.

По теме — может оговорим используемые приближения, чтобы не делать лишней работы? Например:

— температура и влажность воздуха вблизи воды в открытой кастрюле, ну или сразу скорость испарения
— теплоотдача через стенки кастрюли — можно ли пренебречь?
— мощность плитки
— когда воду можно считать закипевшей, если просто 100 градусов, то та же фишка с солью необьяснима

Источник

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.

Источник