Морская вода температура кипения

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

Температура кипения соленой воды

Из школьного курса физики известно несколько агрегатных состояний воды, среди которых можно выделить жидкое и газообразное. Для повседневной жизни наибольший интерес представляет разделяющая их граница, называемая точкой кипения.

В быту пользуются известной истиной – соленые воды закипают заметно быстрее, чем пресные.

Суть кипения

Под кипением понимают особое состояние жидкости, нагретой до 100 °С. Оно сопровождается обильным парообразованием и хорошо знакомо любому человеку. Немногие знают, какова температура кипения соленой воды, при условии, что параметры окружающей среды (давление, в частности) остаются теми же.

Нужно оценить этот процесс с точки зрения химии, согласно которой любая жидкость состоит из слабовзаимодействующих и подвижных молекул. При более внимательном изучении обнаруживаются следующие закономерности:

• закипание воды сопровождается разложением молекул H₂O и выделением свободного кислорода;
• достаточно жесткая вода, по сравнению с пресной жидкостью, содержит в своём составе намного большее количество различных химических примесей (в основном это соли);
• в процессе кипячения они приводят к образованию на стенках емкости особого налета, называемого накипью.

Подсоленная жидкость закипает быстрее обычной. Объясняется тем, что температура ее кипения несколько ниже того же показателя для опресненных жидкостей.

Интересно! Практическим путем установлено, что в кипяченой воде уничтожаются все опасные микробы и болезнетворные бактерии.

Кипячение требуется не только для устранения опасных микроорганизмов, оно необходимо для приготовления пищи. Ее принято употреблять соленой, поэтому совмещается полезное с приятным. Хотя соль – не главный фактор, от которого зависит скорость закипания.

Факторы, влияющие на процесс

Основной фактор, оказывающий влияние на скорость кипячения воды (быстрее или медленнее), – давление воздуха, величина которого определяется состоянием окружающей среды. В обычных условиях вода начинает кипеть примерно при 100 °С.

Известно много примеров, когда точка кипения смещается, о чем прекрасно осведомлены жители высокогорных районов. На высотах порядка 3–4 тысяч метров (на Эльбрусе, в частности), где воздух разряжен до 0,5 атмосфер, она перемещается в область 82–86 °С, что зачастую приводит к сложностям в приготовлении жидкой пищи и чая. При спуске с гор этот показатель начинает повышаться и достигает своего нормального значения на равнинной местности. Это хорошо прослеживается, если поместить показания в таблицу.

Температура кипения обычной воды на различной высоте:

Высота в метрах над уровнем моря	Температура закипания воды (°С)
0	100,0
1000	96,7
2000	93,3
3000	90,0
4000	86,7
5000	83,8
6000	80,0

Основным физическим параметром, определяющим значение порога кипения в конкретных условиях, является давление окружающего воздуха. Если провести эксперимент с подогреваемой жидкостью, помещенной вместе с сосудом под колбу, в которую постепенно накачивается воздух, обнаруживается интересная закономерность. Сравнение показателей закипания указывает на то, что при повышении давления они смещаются в сторону возрастания.

Интересно! установлено, что при поднятии давления на 25 миллиметров ртутного столба критическая (пороговая) температура увеличивается на один градус.

Заданному показателю давления атмосферы всегда соответствует определенное значение точки закипания.

Влияние соли

Химический анализ воды показывает, что присутствующие в ней соли приводят к образованию подвижных ионов Na+ и Cl-, равномерно распределенных в общей водной массе. При повышении температуры в смеси начинается процесс гидратации, при котором молекулы воды все время объединяются с ионами.

Возникающие при этом химические связи намного сильнее межмолекулярных сцеплений, вследствие чего для их разрыва потребуется большая по величине энергия. Вот почему при кипячении слегка соленой воды парообразование происходит заметно медленнее. С точки зрения термодинамики находящиеся в ней молекулы с повышением температуры начинают перемещаться быстрее. При этом их общее количество в единице объема сокращается, а число столкновений – резко уменьшается.

Именно этим эффектом объясняется сокращение количества пара в соленой воде, что происходит из-за снижения внутреннего давления. А для того чтобы данный показатель превысил атмосферную норму – при ее кипячении температуру придется повышать на несколько градусов.

Большинство опытных хозяек при приготовлении горячих и жидких блюд стараются круче посолить воду в самом начале процесса кипячения. Они рассчитывают на то, что в этом случае удастся быстрее приготовить пищу. Такие действия можно считать вполне обоснованными, если только избыток соли не повредит качеству приготавливаемого блюда.

Гораздо важнее не наличие в жидкости соли, а температура, которую обеспечивает нагревательный элемент чайника или кухонной плиты. Соль, как и незначительное отклонение от стандартного атмосферного давления, увеличивает процесс закипания лишь на секунды.

Источник

Температура кипения соленой воды

Из школьного курса физики известно несколько агрегатных состояний воды, среди которых можно выделить жидкое и газообразное. Для повседневной жизни наибольший интерес представляет разделяющая их граница, называемая точкой кипения.

В быту пользуются известной истиной – соленые воды закипают заметно быстрее, чем пресные.

Суть кипения

Под кипением понимают особое состояние жидкости, нагретой до 100 °С. Оно сопровождается обильным парообразованием и хорошо знакомо любому человеку. Немногие знают, какова температура кипения соленой воды, при условии, что параметры окружающей среды (давление, в частности) остаются теми же.

Нужно оценить этот процесс с точки зрения химии, согласно которой любая жидкость состоит из слабовзаимодействующих и подвижных молекул. При более внимательном изучении обнаруживаются следующие закономерности:

• закипание воды сопровождается разложением молекул H2O и выделением свободного кислорода,
• достаточно жесткая вода, по сравнению с пресной жидкостью, содержит в своём составе намного большее количество различных химических примесей (в основном это соли),
• в процессе кипячения они приводят к образованию на стенках емкости особого налета, называемого накипью.

Подсоленная жидкость закипает быстрее обычной. Объясняется тем, что температура ее кипения несколько ниже того же показателя для опресненных жидкостей.

Интересно! Практическим путем установлено, что в кипяченой воде уничтожаются все опасные микробы и болезнетворные бактерии.

Кипячение требуется не только для устранения опасных микроорганизмов, оно необходимо для приготовления пищи. Ее принято употреблять соленой, поэтому совмещается полезное с приятным. Хотя соль – не главный фактор, от которого зависит скорость закипания.

Факторы, влияющие на процесс

Основной фактор, оказывающий влияние на скорость кипячения воды (быстрее или медленнее), – давление воздуха, величина которого определяется состоянием окружающей среды. В обычных условиях вода начинает кипеть примерно при 100 °С.

Известно много примеров, когда точка кипения смещается, о чем прекрасно осведомлены жители высокогорных районов. На высотах порядка 3–4 тысяч метров (на Эльбрусе, в частности), где воздух разряжен до 0,5 атмосфер, она перемещается в область 82–86 °С, что зачастую приводит к сложностям в приготовлении жидкой пищи и чая. При спуске с гор этот показатель начинает повышаться и достигает своего нормального значения на равнинной местности. Это хорошо прослеживается, если поместить показания в таблицу.

Температура кипения обычной воды на различной высоте:

Высота в метрах над уровнем моря	Температура закипания воды (°С)
100,0
1000	96,7
2000	93,3
3000	90,0
4000	86,7
5000	83,8
6000	80,0

Основным физическим параметром, определяющим значение порога кипения в конкретных условиях, является давление окружающего воздуха. Если провести эксперимент с подогреваемой жидкостью, помещенной вместе с сосудом под колбу, в которую постепенно накачивается воздух, обнаруживается интересная закономерность. Сравнение показателей закипания указывает на то, что при повышении давления они смещаются в сторону возрастания.

Интересно! установлено, что при поднятии давления на 25 миллиметров ртутного столба критическая (пороговая) температура увеличивается на один градус.

Заданному показателю давления атмосферы всегда соответствует определенное значение точки закипания.

Влияние соли

Химический анализ воды показывает, что присутствующие в ней соли приводят к образованию подвижных ионов Na+ и Cl-, равномерно распределенных в общей водной массе. При повышении температуры в смеси начинается процесс гидратации, при котором молекулы воды все время объединяются с ионами.

Возникающие при этом химические связи намного сильнее межмолекулярных сцеплений, вследствие чего для их разрыва потребуется большая по величине энергия. Вот почему при кипячении слегка соленой воды парообразование происходит заметно медленнее. С точки зрения термодинамики находящиеся в ней молекулы с повышением температуры начинают перемещаться быстрее. При этом их общее количество в единице объема сокращается, а число столкновений – резко уменьшается.

Именно этим эффектом объясняется сокращение количества пара в соленой воде, что происходит из-за снижения внутреннего давления. А для того чтобы данный показатель превысил атмосферную норму – при ее кипячении температуру придется повышать на несколько градусов.

Большинство опытных хозяек при приготовлении горячих и жидких блюд стараются круче посолить воду в самом начале процесса кипячения. Они рассчитывают на то, что в этом случае удастся быстрее приготовить пищу. Такие действия можно считать вполне обоснованными, если только избыток соли не повредит качеству приготавливаемого блюда.

Гораздо важнее не наличие в жидкости соли, а температура, которую обеспечивает нагревательный элемент чайника или кухонной плиты. Соль, как и незначительное отклонение от стандартного атмосферного давления, увеличивает процесс закипания лишь на секунды.

Источник