Задача кипячения воды в быту - ее нагрев до 100С (примерно). Так что скорее наоборот - можно в чайнике создавать давление и нагревать его до 100С. При этом вода будет иметь нужную температуру, но из-за давления закипать при этой температуре и соответственно шуметь не будет. Правда, будут обеспечены другие шумовые (и не только) эффекты при попытке слить воду из такого чайника в нормальную среду.
Такое ощущение, что статью переводил человек, не понимающий физику. Нашел несколько ошибок:
"Кипение – это процесс парообразования, которое происходит во всем объеме жидкости."
Не во всем объеме, а в месте подвода теплоты, т.е. около дна.
"В чайнике первые признаки кипения можно увидеть на дне, то есть там, где температура выше всего. На дне появляются маленькие пузырьки, которые удерживаются у плоскости силами поверхностного натяжения."
На дне появляются пузырьки газа, который был растворен в воде. При повышении температуры воды растворимость в ней газов (азот, кислород и др.) уменьшается. Газы выделяются в пузырики у дна, где температура выше.
"Затем быстродвижущиеся молекулы пара увеличивают размеры пузырьков, они отрываются и движутся вверх. Отрыв и становится одной из причин сильного шума из чайника."
При кипении пузырьки тоже отрываются, но шума значительно меньше. Когда вода еще не кипит, но температура у дна 100 градусов, на дне образуются пузырьки пара. Они достаточно быстро увеличиваются в размерах, отрываются от дна и поднимаются вверх (архимедова сила выталкивания). Но температура остальной воды меньше 100 градусов. И пузырьки пара схлопываются. Этот процесс очень быстрый и шумный, можно сравнить с вакуумной бомбой, только масштаб значительно меньше. Вот схлопывающиеся пузырьки и создают основной шум. Когда вода по всему объему нагревается до 100 градусов, пузырьки перестают схлопываться и доплывают до поверхности. Шум уменьшается.
"Другая причина шума – это «схлопывание» пузырьков воздуха, которое происходит при поднятии их вверх."
Не воздуха, а пара. Воздух не схлопывается.
"Так происходит из-за сокращения разницы температур и уменьшения числа выделяющихся и схлопывающихся пузырей."
Вообще-то, вода закипает, и число пузырьков увеличивается. А вот схлопывается их, действительно меньше, некоторые до поверхности долетают. И из-за уменьшения разницы температур время схлопывания увеличивается. Т.е. они не схлопываются, а при всплывании уменьшаются в размерах
Оценку не поставил, но советую автору поучить матчасть.
Элементарно.
Если смысл в абсолютной тишине, есть ограничение по времени "как обычный чайник", нельзя внутри прокачивать воду через нагреватель и т.п., то просто чайник должен выдерживать давление в 2-3, может больше атмосферы, это экспериментально (зависит от площади дна, скорости нагрева). Как это работает?
Наполнили водой, закрыли и подняли давление до необходимого внутри (неважно как, нагнетанием воздуха, сплющиванием чайника... ) и нагреваете до необходимой температуры, НО НЕ ДО КИПЕНИЯ (зеленый чай вообще рекомендую при 85 градусах заваривать :)), иначе взрыв. Потом расплющиваете и открываете, и... вуаля...
Пузырьков на дне тупо не будет выше одного и того же давления для одного и того же метода нагрева.
Как то так.
Чет подумал про невесомость. Пузырьки не всплывают, вода не перемешивается, теплопроводность у воды не очень большая. И как у космонавта будет чайник закипать?
21 комментарий
6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
З.Ы. Запатентовать что ли?
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Вода в вакууме вскипит без нагрева даже
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
"Кипение – это процесс парообразования, которое происходит во всем объеме жидкости."
Не во всем объеме, а в месте подвода теплоты, т.е. около дна.
"В чайнике первые признаки кипения можно увидеть на дне, то есть там, где температура выше всего. На дне появляются маленькие пузырьки, которые удерживаются у плоскости силами поверхностного натяжения."
На дне появляются пузырьки газа, который был растворен в воде. При повышении температуры воды растворимость в ней газов (азот, кислород и др.) уменьшается. Газы выделяются в пузырики у дна, где температура выше.
"Затем быстродвижущиеся молекулы пара увеличивают размеры пузырьков, они отрываются и движутся вверх. Отрыв и становится одной из причин сильного шума из чайника."
При кипении пузырьки тоже отрываются, но шума значительно меньше. Когда вода еще не кипит, но температура у дна 100 градусов, на дне образуются пузырьки пара. Они достаточно быстро увеличиваются в размерах, отрываются от дна и поднимаются вверх (архимедова сила выталкивания). Но температура остальной воды меньше 100 градусов. И пузырьки пара схлопываются. Этот процесс очень быстрый и шумный, можно сравнить с вакуумной бомбой, только масштаб значительно меньше. Вот схлопывающиеся пузырьки и создают основной шум. Когда вода по всему объему нагревается до 100 градусов, пузырьки перестают схлопываться и доплывают до поверхности. Шум уменьшается.
"Другая причина шума – это «схлопывание» пузырьков воздуха, которое происходит при поднятии их вверх."
Не воздуха, а пара. Воздух не схлопывается.
"Так происходит из-за сокращения разницы температур и уменьшения числа выделяющихся и схлопывающихся пузырей."
Вообще-то, вода закипает, и число пузырьков увеличивается. А вот схлопывается их, действительно меньше, некоторые до поверхности долетают. И из-за уменьшения разницы температур время схлопывания увеличивается. Т.е. они не схлопываются, а при всплывании уменьшаются в размерах
Оценку не поставил, но советую автору поучить матчасть.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Если смысл в абсолютной тишине, есть ограничение по времени "как обычный чайник", нельзя внутри прокачивать воду через нагреватель и т.п., то просто чайник должен выдерживать давление в 2-3, может больше атмосферы, это экспериментально (зависит от площади дна, скорости нагрева). Как это работает?
Наполнили водой, закрыли и подняли давление до необходимого внутри (неважно как, нагнетанием воздуха, сплющиванием чайника... ) и нагреваете до необходимой температуры, НО НЕ ДО КИПЕНИЯ (зеленый чай вообще рекомендую при 85 градусах заваривать :)), иначе взрыв. Потом расплющиваете и открываете, и... вуаля...
Пузырьков на дне тупо не будет выше одного и того же давления для одного и того же метода нагрева.
Как то так.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Речь, насколько я понял, идет о "стандартных" условиях. :)
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена6 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена