Как нагревается чайник с водой на горячей плите

Обновлено: 18.05.2024

К слову сказать, именно ответы на такие, незамысловатые с виду, вопросы отыскать, как правило, совсем не просто.

Нет, не за это мы любим физику и физиков!
Фото: Depositphotos

Итак, чайник, только поставленный на огонь, начинает громко шуметь. Кстати, с электрическим чайником происходит то же самое: шумит. Значит, не в том дело, что чайник поставлен на огонь. Дело в том, что вода в нем нагревается.

А вот после того, как вода, наконец, закипает, характерный шум прекращается. То есть шум имеет место быть, но изменяется характер этого шума. Мы слышим бурление воды, мы слышим, как свистит пар, вырывающийся из носика чайника. Эти шумы объяснить может и первоклассник. А вот что производит шум в самом начале нагрева воды? Ответим на этот первоклассный вопрос.

Вода — плохой проводник тепла, это известный факт из области законов физики. Вода в чайнике нагревается быстро только за счет перемешивания, или, по-научному говоря, конвекции. Поэтому в невесомости, без перемешивания, чайник бы нагревался очень долго. Фото: Depositphotos

Но когда нагревание только начинается, конвекция в чайнике еще не установилась. Поэтому слой воды, который находится рядом с нагревающей поверхностью (то ли у днища чайника, то ли около нагревательного элемента), очень быстро нагреется до температуры кипения. А те слои воды, которые располагаются от нагревателя подальше, все еще будут достаточно холодными. Вследствие этого в придонном слое, уже нагревшемся до кипения, образуются пузырьки пара.

Схлопывание пузырьков воздуха в жидкости называется кавитацией.

Кавитация встречается не только при нагревании воды в чайнике. Пузырьки образуются также на поверхностях, быстро движущихся в жидком потоке. При определенном значении скорости вязкой жидкости в ней образуются пустоты. А если в жидкости растворен воздух, то этот воздух испарится внутрь образовавшейся пустоты.

Так вокруг вращающегося в воде винта корабля образуется шлейф из воздушных пузырьков. Эти пузырьки либо отрываются от шлейфа и всплывают, либо лопаются, когда винт настигает их. Причем схлопывание этих пузырьков происходит на поверхности винта и приводит не только к характерному звуку (который хорошо прослушивается с помощью эхолотов), но и наносит по поверхности довольно сильный удар.

Кавитация не только вредна, но и приносит пользу. Она используется, например, для очистки поверхностей. Источник ультразвука погружают в жидкость, в результате чего на очищаемой поверхности массово образуются и лопаются пузырьки. Серия микровзрывов — и поверхность идеально чиста.
Кавитация находит применение в медицине. Жира растоворение без всякого мучения
Фото: Источник

Человеческое тело не менее чем на 70% состоит из воды. Значит, кавитация возможна и здесь. Если правильно настроить источник ультразвука, то кавитационный эффект можно сфокусировать на человеческих органах и, например, разрушить камни в различных органах без сложных операций. Или производить растворение жира. Эффективное похудение — мечта многих женщин.

Эффективная коррекция фигуры с помощью кавитационных технологий
Фото: Источник

Однако мы далеко в сторону ушли от закипающего чайника. Увлекательная наука физика, но давайте не слишком увлекаться.

Движение пузырьков с паром от дна чайника к поверхности воды инициирует конвекцию. В чайнике начинается перемещение вверх горячей, а значит, более легкой, воды. Соответственно, вода холодная опускается вниз, для нагревания. Начинается круговорот воды. Благодаря ему происходит интенсивное перемешивание, и вода очень быстро нагревается.

Команда исследователей из Китая провела опыт и выяснила, каким способом лучше греть чай или воду. Специалисты опробовали два прибора: классический чайник и микроволновку, а человечество узнало, как сделать горячий напиток вкуснее.

В июне 2020 года тиктокерша из США опубликовала видео, в котором показала, как готовит чай, и буквально взорвала интернет. Многие люди не понимали, почему женщина греет воду в микроволновке, в это дело даже пришлось вмешаться британским военным. Не остался метод блогерши и без внимания исследователей из Китая, которые окончательно расставили все точки над i, пишет CNN.

Учёных тоже удивило, что американка использовала СВЧ-печь вместо чайника, поэтому они провели эксперимент. Специалисты нагрели воду сначала в микроволновке, а потом в обычном чайнике и сравнили результаты. Исследователям удалось установить, что микроволны распределяются по жидкости неравномерно, и верхний слой жидкости в сосуде нагревается сильнее, чем нижний.

А вот если греть воду в чайнике, то внутри начнётся процесс конвекции. Другими словами, нагретая на дне жидкость разнесёт тепло по всей площади сосуда. Как считают экспериментаторы, именно этот способ позволит вам насладиться чаем в полной мере.

Впрочем, если вы привыкли греть воду для чая в микроволновке, то есть выход — специалисты рассказали, как в этом случае добиться конвекции. Достаточно покрыть верхнюю грань кружки небольшим количеством серебра.

Мы тоже удивлены советом класть металл в СВЧ-печь, но учёные уверяют, что прибор не взорвётся, а серебро будет направлять микроволновое излучение с верхней части стакана в нижнюю, создавая эффект чайника.

Всё о косплее знает тиктокерша из США. Она так круто копирует Рапунцель, что люди уверены: девушка должна сыграть роль принцессы в кино.

Казалось бы, выбрать чайник для дома не такая уж и сложная задача. И всё бы было так, но производители предлагают настолько большой выбор, что теряешься. Отличия можно найти не только во внешнем виде, конструкции, но и в функциях. Наша статья поможет понять, какой чайник стоит выбрать именно вам, в том числе будет он электрический или для газовой плиты.

Как выбрать электрический чайник?

Советы по выбору электрического чайника

Под ритм современной жизни электрический чайник становится незаменимым на кухне. Всего за пару минут он приготовит для вас горячую воду. Согласитесь, прекрасно, когда спешите по утрам. Давайте же разбираться, как выбрать электрический чайник.

Материал чайника

Пожалуй, это самый важный критерий, когда вы выбираете электрический чайник. От материала зависит, какую по качеству воду будете пить, как ухаживать после за прибором и будет ли он безопасен для малышей. Поговорим о каждом материале подробнее.

Пластиковый электрочайник

Хороший вариант для вас, если ищите недорогой, простой и практичный чайник.

Преимущества чайника из пластика:

Долговечность.
Минимум ухода.
Большой выбор.
Низкая стоимость.

Но и решая, какой электрический чайник выбрать, нужно обратить внимание на минусы. У пластика это вопрос экологичности и вкуса.

Говоря об экологии, речь идёт о здоровье. Пластиковый чайник нагревается и выделяет множество токсичных веществ, с которыми вы пьёте потом воду. Но справедливости ради стоит сказать, что производители могут использовать разный пластик. Например, поликарбонат вполне годится.

Некоторые ценители чая отмечают, что тот теряет свой правдивый вкус, если воду для него приготовить в пластике. Это тоже стоит учесть.

Металлический электрочайник

Вам стоит выбрать металлический чайник для дома, если, прежде всего, важен его внешний вид. Металл смотрится стильно в любом интерьере. При этом он может быть не только привычным серым, но и цветным.

Преимущества чайника из металла:

Долговечность.
Стиль.
Достаточно высокое качество воды.

Из минусов можно отметить высокую теплопроводность. Например, нержавеющая сталь, из которой делают большинство чайников, очень сильно нагревается. И если вы выбираете эл чайник из расчёта, что им будет пользоваться и ребёнок, это не лучший вариант. В таком случае обратите внимание на модели, где есть соединение металла и пластика. Они меньше нагреваются и меньше вероятности, что малыш обожжётся.

Стеклянный электрочайник

Прекрасный выбор, если вы тот самый человек, который ценит вкус чая. Стекло не вступает в химическую реакцию с водой и сохраняет даже малейшие интонации каждого чайного букета. В этом вопросе стеклянный чайник будет лучше, чем пластиковый или металлический.

Плюсы чайника из стекла:

Стиль.
Всегда виден уровень воды. То есть случайно пустой чайник вы не включите.

И выбирая стеклянный электрический чайник для дома, смотрим на его минусы. Это хрупкость, можно разбить, но в целом, если вы аккуратный человек, вам это не грозит. Ухаживать нужно за чайником качественно, чтобы не образовывалась накипь, иначе со временем красота прибора будет утрачена. И правильно выбрать стеклянный чайник, у которого будет хорошая крепкая ручка, так как наполненный водой он довольно тяжёлый.

Керамический электрочайник

По своим свойствам керамика довольно похожа на стекло.

Плюсы чайника из керамики:

Эстетика.
Практически беззвучная работа.
Долго хранит тепло.
Безопасность.

Из минусов для вас может быть время. Вода в керамическом чайнике закипает дольше. И, возможно, вес. Чайник довольно тяжёлый. Но он всегда будет украшать собой вашу кухню, некоторые гости перепутают его с посудой из сервиза, и лучше других хранит тепло.

Мощность электрочайника

Выбирая эл чайник для дома, заметите, что у большинства мощность 2-2,5 кВт. И этого достаточно, чтобы вскипятить около 2 литров.

Нагревательный элемент

Нагревательный элемент электрочайника

По типу нагревательного элемента чайники можно разделить на три категории:

ТЭН представляет собой открытую спираль. По внешнему виду она напомнит вам кипятильник. И по принципу работу ТЭН от него ни чем не отличается. Преимуществом будет низкая стоимость. Но на этом и всё. Думая, какой лучше выбрать чайник, стоит знать, что с ТЭНом будет сложнее избавлять от накипи. Дело в самой конструкции. И не получится подогреть немного воды. Всегда нужно наливать столько жидкости, чтобы она покрывала ТЭН. В противном случае прибор просто сгорит.

В сравнении спираль будет более удобной и безопасной. На дне стоит металлический диск, который и прикрывает спираль. За чайником просто ухаживать и можно кипятить любое количество воды.

У диска преимущества те же, но работает он по-другому. Выбирая хороший чайник по принципу, в котором вода закипит быстрее, это будет прибор с диском. При этом расход энергии будет такой же, как и модели со спиралью.

Другие конструктивные особенности

Другие особенности электрического чайника

Обычно, объём у чайника около 1,5 литров. Но если у вас большая семья, то практичнее взять прибор с объёмом в 2,5 литра.

Эта сетка, которая не даёт в напиток попасть заварке. Она может быть из металла или нейлона. Первый вариант более долговечный.

Выбирая хороший электрический чайник, посмотрите, как у него закрывается крышка. Удобнее, когда есть кнопка, тогда крышка на пружине, и она не будет закрываться в момент набора воды.

Через него можно видеть, есть ли вода, сколько её.

Лучше выбирать чайник на круглой подставке. Вам не придётся целиться каждый раз, чтобы контакты совпали, как нужно делать с ассиметричными.

Дополнительные функции

Дополнительные функции электрочайника

Полезная функция, если вам важно выбирать температуру воды. Например, заваривая некоторые сортовые чаи, нужно соблюдать некоторые правила. Зелёный чай рекомендуют заваривать не кипятком, а тёплой водой 80-90 градусов. Или же терморегулятор полезен мамам, которые разогревают смесь для малышей.

Если вы выбираете электрический чайник максимально функциональный, то такая опция тоже не будет лишней. Она позволяет некоторое время сохранять тепло, и вам не нужно повторно кипятить воду.

Фильтр на носике

Есть практически у каждой модели. Помогает бороться с накипью. И есть чайники более дорогой ценовой категории, которые очищают набранную вами воду из-под крана.

Стоит выбрать такой чайник, если вы систематически забываете проверять, а если в нём вода, когда включаете. Защитная функция не даст вам включить пустой прибор.

Советы по выбору чайника для газовой плиты

Как выбрать чайник для газовой плиты?

Выбирая чайник для газовой плиты, тоже стоит определиться по трём главным критериям:

Материал.
Конструкция.
Стоимость.

О чём и поговорим дальше.

Материал чайника

Какой лучше материал для чайника?

Чаще других встречаются чайники из металла. Самые популярные приборы из нержавейки. Они отличаются прочностью, экологичностью, вода не меняет свой вкус. Плюс за ними легко ухаживать.

Можно выбрать чайник со свистком из эмали. Он безопасен. Но чистить такой чайник сложно, не все средства подойдут для этого. Эмаль может пострадать и от удара или перегрева.

Есть ещё чугунные чайники. Сегодня найти их сложно, так как вода в них кипит долго, да и сам чайник тяжёлый. Но до сих пор пользуются спросом и выбирают заварочные чайники из чугуна. В них напиток долго не остывает, при этом получается вкусным и насыщенным. А о красоте такой посуды говорить не приходится, лучше посмотреть.

Другие конструктивные особенности

Другие особенности чайника для плиты

Если вы одни или семья небольшая, то вполне хватит 1,5 литра. А на большую компанию стоит искать прибор от 2,5 литров.

Так как чайник часто соприкасается с огнём, его дно должно быть плотное. Лучше выбрать чайник со свистком хорошего качества и двойным дном. Он прослужит вам дольше и с меньшей вероятностью пригорит.

Она может быть статичной или двигаться. С точки зрения безопасности лучше первый вариант, особенно когда чайник с кипятком.

Выбирая чайник для плиты, поэкспериментируйте, наклоните его, будто наливаете воду. Крышка не должна в этот момент выпадать. А ручка на ней должна быть такая, которая плохо проводит тепло, иначе постоянно будете обжигаться. И будет полезен клапан, чтобы выпустить пар.

Благодаря ему вы точно знаете – вода закипела. Выбирая свисток для чайника, смотрите, чтобы он открывался кнопкой, тогда не обожжётесь.

Советы по выбору чайника

Полезные советы

Выбирая хороший чайник со свистком для газовой плиты или электрический, подумайте о некоторых моментах:

Скорость. По этому критерию однозначно побеждает электрический чайник. В нём вода по утрам будет закипать быстрее.
Экономия. Скорость означает дополнительные растраты. Электрический чайник потребляет больше энергии. Но эта цифра будет для вас не так заметна, если вы пользуетесь им пару раз в день. Но если у вас газ и вы относитесь к тем, кто за экономию, стоит подумать об обычном чайнике.
Комфорт. Эл. чайник, конечно, новое устройство. Он незаменим в офисе, например. Главное, чтобы была розетка. Но плюс привычного чайника на плите, всегда можно выпить чашечку тёплого напитка, даже если отключили свет.
Практичность. Здесь лидерство за чайником на газовой плите. Он служит из поколения в поколение, когда электроприборы ломаются быстрее.
Безопасность. Электрический чайник более оснащён. В нём может быть защитная функция, которая не даст вам включить пустой прибор. Плюс он отключается сам, как только закипит, чего не сделает обычный чайник на плите.

Правильно определившись по этим критериям, ваша выбор и покупка чайника будет удачной.

Автор

Инженер-радиоэлектронщик⚙️ Руковожу отделом по ремонту бытовой техники, и по совместительству, пишу в Home-Tehno! Пишите: E-mail, Skype, VK

Читайте также: