А вы знаете почему кипит вода? Просто о сложном!

Школьный курс физики давно позади и вы, наверное, уже не сможете ответить на такой вопрос: «А почему кипит вода? Какие свойства воды вам известны?». Поговорим о температуре закипания воды и особенностях процесса кипения – развенчиванием мифы о воде.

Вы неоднократно наблюдали процесс закипания воды, разберем его поподробнее. Ставим на включенную плиту емкость с водопроводной водой, в процессе повышения температуры воды на дне емкости (особенно в местах, где есть трещины и повреждения) начинают скапливаться маленькие пузырьки. В этих пузырьках содержатся молекулы воздуха, в процессе закипания они увеличиваются в размерах и быстро поднимаются на поверхность. Важно отметить, что появление первых пузырьков не показатель закипания воды, а только – нагревания. Благодаря такому свойству воды как конвекция происходит циркуляция холодной и нагретой воды в емкости, горячая вода поднимается вверх, а холодная опускается на дно. На дне, вода нагревается быстрее, так как нет соприкосновения с атмосферой, в итоге достигая температуры кипения воды - 100°C мы получаем кипяченую воду. Как метафорично утверждают некоторые ученые во время последней стадии закипания воды, когда происходит поднятие пузырька пара из горячей в более холодную воду, водопроводная вода поет, издает жужжание и гудение. При длительном нагревании воды, шум уходит, и пузырьки легко достигают поверхности, что бы лопнуть – теперь температура воды достигла кипения.

В условиях лаборатории, процесс повышения и контроля температуры воды можно продолжить и понаблюдать за происходящими изменениями. Многочисленные пузырьки объединяются в столбы пара и температура закипания воды переходит в стадию парообразования или как его ещё называют ученые – «зародышевое» парообразование. Следующий переходной режим заключается в уменьшении передачи тепла воде от емкости, этот этап может быть опасен, так как сильный перегрев емкости может привести к её деформации и повреждению. Но если держать нагревание емкости под контролем, можно наблюдать следующий этап – пленочное кипение. При данном кипении водопроводной воды дно емкости покрывается паром. Пленочное кипение можно наблюдать в таком бытовом опыте: поставьте разогреваться сковороду на плиту и подождите, пока она нагреется. На разогретую сковороду брызните несколько капель воды. Быстрое исчезновение/ испарение капель воды свидетельствует, что поверхность еще не нагрелась, при повторной попытке через время – капли воды должны свернуться в шарики и крутиться на поверхности около минуты, а потом исчезнуть – сковорода разогрета и готова к приготовлению пищи. Температура поверхности в первом случае будет достигать – 100 – 200 °С, при втором, более 200°С, данный опыт с изучением воды и её свойств был описан еще в 1732 году Иоганном Готлибом Лейденфростом в «Трактате о некоторых свойствах обычной воды».темрера

Подобные опыты можно проводить не только с чистой водой, но и с другими жидкостями: уксусом, жидким азотом и т.д., но для этого нужно не только вооружиться знаниями о воде и её свойствах, но и запастись терпением и мужеством. Попытаемся объяснить на основе приобретенных знаний, любопытный опыт, связанный с эффектом Лейденфроста – ходьбу по горячим углям. Борьба организма человека и его души здесь на втором плане, на первом – знание физики. Поверхность горячих углей обладает низкой теплопроводностью. Если ноги смочить чистой водой, то это поможет защитить кожную поверхность. Во время испарения воды на ступнях появится эффект пленочного кипения, это позволит снизить болевой синдром.

Свежие Видео