Что бывает с кипящей водой

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:

1. сначала вода нагревается до нужной температуры (при нормальном атмосферном давлении — это 100 градусов Цельсия),
2. потом происходит её превращение в пар, в течение которого показания термометра уже не меняются.

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

Какие факторы влияют на закипание?

На кипение влияет множество факторов:

• количество воды;
• наличие примесей;
• емкость, в которой она содержится;
• температура окружающей среды;
• высота, где происходит кипячение;
• давление атмосферы;
• мощность источника тепла.

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:

• c1, L — табличные величины, теплоемкость и удельная теплота парообразования воды;
• m1 — ее масса;
• t°C — разница между изначальной и нужной для кипения температурой;
• N — мощность нагревательного прибора;
• m2 и c2 — характеристики емкости, в которой проводится кипячение (масса и теплоемкость).

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

Все, что вы хотели бы знать о пользе и вреде кипяченой воды

Для полноценной жизнедеятельности человеку важно регулярное восполнение водного баланса. Но то, что течет из крана не подходит в качестве питьевой воды для ежедневного употребления. Это если беспокоишься о своем здоровье.

Поэтому стоит подыскать альтернативную замену. Это может быть покупная вода в бутылях, очищенная через фильтр или прокипяченная. О последнем варианте — кипяченой воде, ее пользе и вреде — и пойдет речь в статье.

Чем полезна и вредна для здоровья?

Принято считать, что после кипячения вода облагораживается. Но исследования показали, что в результате термовоздействия стопроцентной дезинфекции не будет, хотя вода значительно смягчается.

Доводы, относительно вреда термически обработанной воды:

1. После температурного воздействия нитраты, фенолы и прочие нежелательные компоненты полностью не погибают. Эти остатки наносят существенный вред человеческому организму.
2. В ходе кипения расщепляются хлористые соединения. Образующиеся в результате распада реагенты оседают и формируют канцерогены. Они значительно опаснее хлора, так как разрушительно действуют на ДНК человека и способны вызывать развитие раковых опухолей.
3. При неоднократном кипячении воды внутри чайника появляется накипь. Она вместе с водой проникает внутрь организма, что со временем способно вызвать серьезные хронические патологии (особенно велик риск инфаркта).

Возбудители гепатита А и ботулизма мало восприимчивы к термической атаке, поэтому для их полного искоренения требуется кипятить воду 10, а то и больше минут.

Трудность в том, что электрочайники сейчас имеют функцию автоматического отключения, когда вода нагреется до 100 градусов. Поэтому вода не успевает дезинфицироваться.

Но на фоне отрицательных сторон, есть и положительные. Например, такая вода:

• содействует выводу из крови и внутренних органов продуктов распада жизнедеятельности;
• приводит в норму ЖКТ;
• ускоряет обмен веществ;
• благотворно действует на умственную активность;
• возвращает физические способности.

Если кипяток слегка остудить и добавить лимонного сока, то таким средством можно лечиться при простуде (облегчает состояние больного путем снятия боли в горле и улучшения дыхания).

А также полезно по утрам пить натощак по 200-250 мл остуженного кипятка. Это запускает в работу все внутренние органы, особенно ЖКТ.

Для достижения максимально полезного эффекта от принятия внутрь вскипяченной воды, лучше брать не водопроводную, а бутилированную или отфильтрованную.

О том, почему вредно пить кипяченую воду, расскажет видео:

Для мужчин

Кроме того, что термическая вода восполняет нехватку влаги в организме, она оказывает положительное влияние на нервную систему.

Ее употребление делает мышцы и связки крепче и пластичнее, повышает работоспособность и интеллектуальные возможности. Однако полностью переходить на питьевой режим, где превалирует кипяченая вода, не стоит.

Для женщин

Научно доказано, что кипяченая вода улучшает структуру дермы и стабилизирует функциональность эндокринной системы.

Для женщин весомое значение имеет полезность такой воды в плане избавления от ненавистных килограммов.

Чтобы добиться значимых результатов в похудении, надо придерживаться определенной питьевой схемы – пить чистую воду за 20-30 минут до основного приема пищи и через 1,5 часа после него. В сутки требуется употребить не меньше 2 л.

Дополнительно пересматривают свой повседневный рацион питания, исключая из него все вредные продукты. Обязательно занимаются спортом – без этого метод будет мало эффективным.

Женщинам «в интересном положении» нежелательно вообще пить прокипяченую H2O. В ней могут оставаться примеси, способные навредить как самой маме, так и малышу.

Для приведения водного баланса в норму требуется исключительно чистая вода, богатая кислородом. Аналогичных рекомендаций должны придерживаться мамочки, кормящие деток грудью.

Для детей

Детям грудничкового возраста, которых кормят или докармливают специальными смесями, H2O тоже нужна. Ее добавляют при приготовлении еды, а также используют для допаивания.

Деткам можно кипятить воду из бутылок. Это обусловлено отсутствием в ней хлористых соединений. Но, чтобы состав воды не менялся, лучше нагревать ее не до 100 градусов, а только до 95. Желательно сначала посетить педиатра и получить от него полную консультацию.

Когда принято решение допаивать кипяченой водичкой, то соблюдают определенные правила:

1. Не поят перед кормлением или сразу после него.
2. Дают понемногу, в случае острой потребности (иначе может сократиться объем съедаемого молока).
3. Допаивают малыша не из бутылочки, а из чайной ложки (достаточно 1-2 ч. л.).
4. При возникновении тревожных симптомов со стороны пищеварительного тракта, незамедлительно обращаются к врачу.

В итоге — полезна или вредна кипяченая вода? Пока эксперты не пришли к единому мнению по поводу того, есть или нет польза в воде, подвергнутой кипячению. Но, ради собственной безопасности лучше лишний раз не рисковать и отдать предпочтение очищенной воде, не подвергнутой термообработке.

Противопоказания для питья

Кипяченую воду лучше лишний раз не пить:

• в период вынашивания ребенка;
• во время грудного кормления;
• детям до года;
• людям, страдающим нестабильностью в работе почек.

Какая полезнее для организма человека — прокипяченая или сырая?

Когда встает выбор между сырой и кипяченой водой, то первая будет на порядок выше по полезности. Но это, если она была очищена от патогенной микрофлоры.

Водопроводная H2O, хоть и является сырой, переполнена бациллами и другими ненужными элементами. При попадании в пищевод человека, они быстро выводят его из строя.

Особая угроза исходит со стороны урана и радия, которые могут нарушить не только функции ЖКТ, но и органы, отвечающие за дыхание. А кальций, селен и калий в не кипяченой воде хорошо действует на все органы, особенно на сердце и сосуды.

Если же жидкость кипятить, то ее молекулярная составляющая нарушается, вот почему ее именуют «мертвой». Единственный плюс в том, что в ней уже нет микробов.

Но наряду с этим, из нее вытесняется кислород (он участвует во всех жизненно-важных процессах человеческого организма). Если постоянно пить «пустую» воду, то возникает перегрузка почек – это является причиной отеков.

При желании сберечь свои финансы, можно установить в доме бытовой фильтр. Современные фильтры могут полноценно очищать водопроводную воду от всего лишнего, не затрагивая важных составляющих. После этого не требуется еще какой-то обработки.

Все нюансы повторного кипячения

Чем чаще кипятить воду, тем опаснее она будет для здоровья. Даже после второго закипания вода не пригодна для употребления.

А происходят в ней следующие изменения:

1. Портится вкус (появляется металлический привкус).
2. Нивелируется кислород, а на замену ему «приходят» соли тяжелых металлов (свидетельством служит накипь на нагревательном элементе чайника).
3. Подскакивает уровень солей и других ненужных примесей (токсичность воды небольшая, если ограничить прием до минимума).
4. Хлор вступает в реакцию с органикой и в результате образуются канцерогены.

Поэтому стоит прислушаться к некоторым советам:

• употребляют только воду, подвергнутую один раз кипячению (каждый раз заливают в чайник свежую порцию);
• повторно воду можно только нагревать, но не доводить до кипения;
• предварительно воду выдерживают пару часов при комнатной температуре;
• приготавливая любые настои на травах с использованием термоса, закупоривают его не сразу, а выждав не менее получаса.

Есть ли вред, если пить каждый день?

Ученые доказали, что повседневное питье кипяченой воды может привести к серьезным нарушениям здоровья. Особенно страдает иммунная система.

Как употреблять, чтобы она принесла только пользу?

Сократить вредоносное влияние вскипяченной жидкости возможно, если прислушаться к некоторым напутствиям:

1. Не кипятят воду более 4 минут. Тогда в ней сберегается кислород, а хлор не успевает вступить в реакцию с органикой.
2. Нельзя употреблять такую воду спустя 2 часа после нагрева.
3. Если вода из бутылок, то ее не надо нагревать до 90-95 ᵒС. Тем самым удастся сохранить все полезные вещества.
4. Стараются аккуратно лить воду в чашку, чтобы не взбаламутить осевшую накипь.
5. Не ленятся чаще чистить чайник изнутри.

Употреблять кипяченую воду не воспрещается, но без фанатизма. Предлагается принять на вооружение одну интересную методику, где чередуется прием сырой и кипяченой воды. В ней ключевым моментом выступает время приема.

Проснувшись утром, чтобы запустить организм, надо выпить 250 мл сырой H2O. Через 25-30 минут завтракают.

Заключение

Большинство экспертов в области здорового питания считают, что вода после кипячения становится бесполезной. Это потому, что из нее уходят как вредные, так и ценные элементы. Поэтому ей уже невозможно восполнить баланс в организме и напитать его чем-то полезным. Только каждый сам для себя решает, что пить.

Источник