17
17
Быстрее ли кипит вода при включенной крышке?
При доведении воды до кипения из холодной воды, какой эффект оказывает крышка на время кипения? Увеличивает или уменьшает время закипания? Насколько? Почему?
Да, вода делает котел заметно быстрее с включенной крышкой.
Причина проста: чтобы закипеть, вода должна быть подогрета до точки кипения (хорошо, это было очевидно). Однако, в то время как тепло вводится в нижней части кастрюли, тепло также теряется в верхней части кастрюли, тремя способами: испарительное охлаждение и конвекция тепла от поверхности воды, и излучение от поверхности (это последнее, вероятно, наименее значимое).
Это как выход на улицу с выключенной шляпой - вам нужно больше работать, чтобы оставаться в тепле, потому что вы теряете тепло быстрее. Аналогично, пламя должно привносить энергию, чтобы компенсировать охлаждение в верхней части кастрюли.
С крышкой на кастрюле конвективное охлаждение будет существенно ограничено, так как холодный воздух не сможет циркулировать прямо на поверхности воды для ее охлаждения; излучательное охлаждение будет немного уменьшено, так как тепло должно будет излучать или конвектировать к крышке, чтобы затем излучать оттуда.
Кроме того, с крышкой на кастрюле, испарившаяся вода не может диффундировать или конвективно попадать в комнату. Вскоре она достигнет равновесия давления пара и начнет конденсироваться почти так же быстро, как испаряется, возвращая большую часть скрытого тепла испарения почти так же быстро, как теряется (это не полное восстановление, потому что горшок с крышкой не герметичен).
Таким образом, наибольший эффект охлаждения будет сокращен.
Шляпа на горшке, как это было :-) Эта статья в Mind Your Decisions показывает фактические домашние экспериментальные измерения. Кипячение 16 унций воды:
Крытый горшок кипит быстрее на 4 минутах и 15 секундах. Потребовалось дополнительно 30 секунд, чтобы закипятить на 4 минутах и 45 секундах.
Вы должны будете решить, имеет ли для Вас значение разница во времени. Это, безусловно, сократит ваши счета за электричество или газ на небольшое количество.
Это уменьшенное охлаждение - по сути - изоляции, как шляпа, вот истинный эффект крышки.
Вода испаряется в верхней части сковороды, убирая часть тепла из сковороды. Надевание крышки уменьшает количество испарения.
По этой же причине в воду следует добавлять соль, когда она уже закипела. Соль увеличивает плотность воды, тем самым повышая температуру кипения (она начинает кипеть при более высокой температуре).