Quando si fa bollire lacqua su un fornello, la temperatura del vapore varia notevolmente con la temperatura del bruciatore?
Argomento della persona A: quindi, una volta che le singole molecole dacqua raggiungono 100 ° C / 212 ° F, diventano vapore. Le molecole dacqua nel vaso sono < 100 ° C; le molecole dacqua nellaria sono> 100 ° C. Generalmente, lunico modo per riscaldare il vapore acqueo a più di 100 ° C sarebbe intrappolare il vapore acqueo. In una grande cucina, il vapore acqueo sale piuttosto rapidamente e si allontana sufficientemente il bruciatore. Entro i primi due secondi in cui la molecola diventa vapore, il vapore può essere ancora abbastanza vicino al bruciatore da diventare leggermente più di 100 ° C (101 ° C?), ma generalmente, indipendentemente dalla temperatura del bruciatore, le molecole dacqua uscirà a 100 ° C e non raggiungerà una temperatura significativamente superiore a 100 ° C, data una stanza grande.
Argomento della persona B: con un bruciatore più caldo, lacqua nella pentola è più calda e di conseguenza il le molecole dacqua che diventano vapore – e ribollono dal fondo della pentola – trasferiscono meno calore allacqua circostante sul loro w vai in cima alla pentola e lascia un vapore più caldo.
O le persone A e B hanno solo una scarsa conoscenza della fisica?
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- La persona A ha ragione. In condizioni normali, quando lacqua raggiunge il punto di ebollizione, la sua temperatura non aumenterà ulteriormente e leventuale calore aggiuntivo trasferito ad essa va in ebollizione nellacqua, superare il calore latente .
- Sei il Charles Woodson che ha giocato per lU of M, ha vinto lHeisman Trophy, giocato per gli Oakland Raiders e ora è un analista ESPN?
- Quando dici ” le molecole dacqua nellaria sono > 100C “, intendi ” nellaria in generale ” o ” nellaria sopra lacqua bollente “? Ho interpretato come la prima opzione, ciò che si riflette nella mia risposta attuale e dovrebbe essere corretto se necessario.
- Il vapore che esce dallacqua è a 100 ° C a livello del mare. A una diversa elevazione / pressione sarà diverso. Anche se il liquido in pentola non è acqua pura e contiene altre sostanze volatili un possibile punto di ebollizione dellazeotropo sarà la temperatura del vapore. Se avessi la birra nella pentola, lazeotropo acqua-etanolo sarebbe di circa 78 gradi centigradi.
- @KalleMP, le persone non ‘ comunemente bollono miscele multicomponente laria aperta sui fornelli della cucina. Inoltre, la birra ha circa il 5% di etanolo e lazeotropo acqua-etanolo è il 95% di etanolo-5% di acqua. ‘ t rileveresti un tale azeotropo a lungo perché letanolo evaporerebbe rapidamente.
Risposta
Sia A che B sono leggermente sbagliati. Il “punto di ebollizione” dellacqua è la temperatura alla quale vapore e liquido esistono in equilibrio, e lebollizione di una pentola dacqua sul fornello indica una mancanza di equilibrio. Ogni bolla di vapore, espandendosi mentre sale dal fondo della pentola, sta accumulando vapore dal liquido circostante (non rimanendo un volume costante).
Quindi, A sbaglia a pensare che ci sia un equilibrio- indicazione della temperatura nella pentola bollente. Una singola molecola può diventare vapore solo sulla superficie dellacqua, oppure lavorando contro la tensione superficiale e la pressione dellacqua espandendo il diametro di una bolla. Se il lavoro viene svolto lasciando vapore acqueo non condensato, deve essere stato più caldo del “punto di ebollizione”.
E, se B è ingenuo nel pensare che la temperatura esterna alla pentola è importante per determinare la temperatura interna .
Levaporazione dellacqua è un dissipatore di calore più che in grado di raffreddare il metallo, potrebbe essere solo che una temperatura esterna più elevata trasforma unebollizione con quattro flussi di bolle in unebollizione simile con otto flussi di bolle. Più calore non garantisce una temperatura più elevata, ma solo un flusso di calore più elevato.
Per quanto riguarda la temperatura “significativamente più alta” delle bolle, ciò richiede giudizio. Losservazione di piccole bolle che si espandono mentre salgono, significa che cè significato, perché è osservabile.
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- Lebollizione è ancora più complicata di così. Buon riepilogo.
Risposta
Affinché ci sia un cambiamento di fase da liquido a vapore, lacqua deve rilascia un calore latente di 100 gradi centigradi. Un bruciatore più caldo non aumenterà la temperatura del calore latente del vapore acqueo al cambiamento di fase (il punto di ebollizione) dellacqua.
Tuttavia, se il bruciatore è abbastanza grande da riscaldare lintera stanza e la stanza è chiusa, potrebbe aumentare la temperatura del vapore acqueo già presente nellaria trasferendo calore sensibile dal bruciatore allaria nella stanza.
Allaumentare della temperatura della stanza, la pressione del vapore saturo allinterno della stanza si alzerebbe anche e le molecole di vapore acqueo nellaria si muoverebbero con maggiore energia cinetica, aumentando la loro temperatura. Affinché il bruciatore aumenti la temperatura del vapore acqueo nellaria ambiente, il locale dovrebbe essere chiuso. Altrimenti, la pressione del vapore saturo non aumenterebbe e nemmeno la temperatura del vapore acqueo.
Risposta
La pentola bollente di lacqua funge da regolatore di temperatura una volta che lacqua inizia a bollire. Finché il bruciatore non ha alcun mezzo aggiuntivo per trasferire il calore nel vapore sopra lacqua, non aumenta la temperatura ma in realtà diminuisce rapidamente poiché spesso noterai la condensa sulla parte superiore della pentola.
Se si desidera creare vapore superiore a $ 100 ^ o C $, è necessario applicare un riscaldamento aggiuntivo sopra lacqua con un altro bruciatore / riscaldatore.
Risposta
La persona A ha sostanzialmente ragione, con leccezione che le molecole dacqua nellaria non a 100 ° C o superiore, ma a temperatura ambiente, poiché “sono (presumibilmente) in equilibrio con gli altri componenti dellaria. Ricorda che anche a temperatura ambiente lacqua si trasforma in vapore: questo levaporazione è ciò che alla fine fa sparire le pozzanghere sul marciapiede dopo la pioggia.
La persona di supporto A sono misurazioni effettuate in esperimenti in cucina che attestano limpianto idrico la temperatura non supererà i 100 ° C anche molto vicino alla superficie del fondo.
Se preriscaldi la pentola ad almeno 200 ° C e ci butti dentro un po dacqua, otterrai Effetto Leidenfrost , ovvero le gocce galleggeranno per un po su un cuscino di vapore. Con più acqua, schizzerà in giro con il vapore che potrebbe essere in parte superiore a 100 ° C abbastanza vicino alla superficie calda.
Commenti
- Come puoi dire che le molecole dacqua nellaria non sono 100 ° C quando il vapore che sale dalla pentola non è ancora chiaramente in equilibrio con laria circostante?
- ‘ è questione di interpretazione di ciò che intende con ” in volo “. Da quanto mi risulta, intendeva ” laria ” in generale “, ma anche sopra la superficie dellacqua bollente non è ‘ sopra 100 ° C.
- Inoltre non sarà a temperatura ambiente, come potresti facilmente verificare tenendo la mano sopra una pentola bollente.
- Ripeti: da quanto ho capito, OP significava ” laria in generale “, non sopra lacqua bollente; solo loro possono dire cosa intendevano.
- @stafusa In realtà ‘ è abbastanza chiaro cosa intendeva, perché ha usato il termine ” steam “, non solo vapore. Il vapore in questo contesto si riferisce praticamente universalmente al vapore umido (sovrasaturo) visibile che si ottiene su una pentola bollente.