Консультация № 191758
14.11.2017, 11:18
0.00 руб.
0 2 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Если поставить на электроплиту закрытую кастрюлю с водой из крана и включить плиту, поставив регулятор мощности на деление "6" (max значение), то вода закипает через 8 минут. Если переключатель изначально включать на "5" (а не на "6"), то вода закипает за 14 минут. Почему вода не закипает совсем, если переключатель поставить изначально на "3"? Как повлияет на процессы отсутствие крышки на кастрюле?

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
14.11.2017, 13:18
общий
Адресаты:
А разве Вы никогда не варили чего-нибудь в большой кастрюле? И не замечали, что жидкость или варенье в большом тазу не может закипеть на слабой эл-плитке? Тут ведь всё просто: Холодная вода в кастрюле на плите нагревается до комнатной температуры вообще без электро-подогрева. Она получает тепло из окружающего воздуха.

При включении эл-плиты начинается процесс принудительного нагрева воды от горячей плиты. Когда вода нагревается выше комнатной температуры, она перестаёт греться от воздуха и начинает отдавать своё тепло в воздух. И эта тепло-отдача становится сильнее при повышении разницы температуры м-ду водой и воздухом, см Закон Ньютона-Рихмана
Если мощность плиты мала, а поверхность кастрюли большая, то вода не может достичь температуры кипения (100° при нормальном атмосферном давлении).

"Как повлияет на процессы отсутствие крышки на кастрюле?" - при снятии крышки вода отдаёт тепло не только ч-з стенки кастрюли, но ещё и на паро-образование (пар улетучивается без крышки сильнее). Поэтому тепловое равновесие наступит при мЕньшей температуре, чем при закрытой крышке.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
16.11.2017, 13:55
общий
это ответ
Здравствуйте, rita_2708!
Когда вода из крана холоднее воздуха, она получает тепло через стенки кастрюли от воздуха, а через дно кастрюли - от плиты.
После нагрева воды выше температуры воздуха плита продолжает нагревать воду с постоянной мощностью (её величина зависит от положения регулятора мощности плиты), а воздушная среда начинает остужать воду. Причём, интенсивность тепло-отдачи в воздух увеличивается с ростом разницы температуры между водой и воздухом по Закону Рихмана . Поэтому, скорость нагрева воды постепенно снижается, и температура воды асимптотически приближается к некоторому значению теплового равновесия.

При достаточно большой мощности плиты и закрытой крышке кастрюли температура этого теплового равновесия выше 100°, вода не может оставаться в жидком состоянии при такой температуре, и мы наблюдаем Кипение.
При малой мощности плиты ("переключатель поставить изначально на 3") или при большой поверхности теплоотдачи температура теплового равновесия ниже 100°, и вода НЕ закипает.

"Как повлияет на процессы отсутствие крышки на кастрюле?" - при снятии крышки вода отдаёт тепло не только ч-з стенки кастрюли, но ещё и на паро-образование (пар улетучивается без крышки сильнее и отбирает при этом много тепла). Поэтому, тепловое равновесие наступит при мЕньшей температуре воды, чем при закрытой крышке.
5
Форма ответа