Кто шуршит в чайнике когда он только начинает закипать

Обновлено: 18.05.2024

Современные чайники имеют мощность несколько киловатт, чтобы от того времени, как мы захотим чашечку горячего чая, до того момента, как мы ее получим, прошло как можно меньше времени. Выше было сказано, что нагревательный элемент находится внизу, а это означает, что нагрев воды происходит неравномерно. То есть, когда вода, находящаяся в нижней части ёмкости, уже вступила в контакт с раскаленной поверхностью, верхняя еще остается холодной.

Уже подписался на наш новостной канал в Telegram? Если нет, дочитывай статью и присоединяйся к нам.

В этот момент газ, находящийся в воде, начинает расширяться и превращаться в пузырьки воздуха. Эти пузырьки начинают подниматься вверх. Когда они достигают холодного слоя, они начинают схлопываться за счет снижения температуры газа в более холодной жидкой среде.

В этот момент пузырек и производит небольшой шум. Когда таких пузырьков много, едва слышный хлопок превращается в шипение, а потом в гул, которые и сопровождает кипение чайника. Чуть позже этот звук переходит в более громкие хлопки, которых становится много, но, при этом, они становятся тише.

В этот момент вода начинает закипать полностью и пузырьки доходят ото дна до самой поверхности, заставляя воду бурлить. Через какое-то время чайник выключается и мы можем воспользоваться кипятком.

Обычный чайник для плиты работает тише электрического.

Теоретически, избежать шипения во время работы чайника возможно. Для этого надо помешивать воду, чтобы она прогревалась более равномерно и не было тех самых пузырьков, которые схлопываются, поднимаясь наверх. Только, если захотите это попробовать, будьте осторожны. Пар очень горячий, а прибор подключен к розетке.

Еще одним способом избавиться от шума будет выбор менее мощного чайника или выбор более слабого режима нагрева, если ваша модель это позволяет.

Также можно заметить, что чайник на плите так сильно не шумит и основной звук начинается в тот момент, когда вода уже кипит. В этот же момент из-за расширения газа начинает издавать звук свисток, расположенный на корпусе (если он есть). Связано это как раз с тем, что вода в чайнике на плите нагревается медленнее. И не производит ситуаций, когда часть воды уже кипит, а часть еще остается холодной.

Лично меня кипение чайника напрягает только в тот момент, когда я включаю его поздно вечером. В остальное время потерпеть шум в течение пары минут не вызывает у меня никакого дискомфорта. Я выбираю более быстрое закипание при большем шуме, а не наоборот.

Напрягает ли вас шум чайника или его можно потерпеть, если вода закипает быстро?

Видео

Изменение звука при кипячении

По мере нагревания шум стихает и приобретает характер громких хлопков, которые становятся всё реже и тише. В эти секунды вода полностью прогревается, начинает бурлить и чайник отключается. Это значит, что вода равномерно прогрелась, закипела и можно заварить чашечку ароматного кофе.

Чай — всегда хорошая идея.

Если электрочайник шумит из-за накипи

При кипячении жесткой или содержащей примеси воды на нагревательном элементе, дне, стенках колбы быстро появляется накипь. Она выглядит как белый или желтоватый налет. Он очень твердый, плохо счищается. Сначала этот налет похож на пленку, но если его скапливается много, он может становиться пористым, отслаиваться хлопьями. Накипь — одна из основных причин, почему электрический чайник сильно шумит при нагревании. Обычно чем ее больше, тем более громким становится шум.

Кроме накипи внутри колбы могут появляться и другие отложения — это зависит от состава воды. Лучше всего использовать очищенную, фильтрованную или бутилированную воду. Накипь будет образовываться медленнее, а кроме того, это полезно для здоровья. Даже если вы всегда заливаете именно очищенную воду, со временем внутри колбы может появляться налет.

Как очистить электрический чайник от накипи?

Чтобы внутри электрического чайника не было накипи, нужно правильно ухаживать за ним. Периодически промывайте колбу и нагревательный элемент, убирайте осадок и налет с их поверхности. Если накипь появляется, каждые 2-3 недели нужно очищать чайник от нее. Для этого можно использовать следующие способы:

• водный раствор лимонной кислоты (чайная ложка на 1 стакан) заливают в колбу, оставляют на 20-30 минут;
• 70% уксусную кислоту в пропорции 1:5 смешивают с водой, заливают в колбу на 20-30 минут;
• используют специальные средства для декальцинации (соблюдая инструкцию).

После чистки колбу хорошо промывают, несколько раз наполняя водой и сливая ее, чтобы внутри не осталось следов накипи или чистящего состава.

Советы по правильной эксплуатации

Любым электрическим прибором, включая чайники, следует правильно пользоваться. Так вы обезопасите себя от несчастных случаев и продлите время его службы.

Советы по правильному использованию электрических чайников:

Включайте электрочайник в отдельную розетку, предназначенную для него одного.
Ставьте прибор вертикально на устойчивой поверхности.
Чтобы избежать ожогов, прикасайтесь только к кнопке включения и ручке прибора.
Располагайте электрочайник так, чтобы до предметов сверху оставалось не менее 50 см пространства.
Ставьте прибор в местах, куда нет доступа детям.
Следите за тем, чтобы шнур прибора не свисал со стола или гарнитура.
Лучше хранить чайник отключенным от электросети. Перепады напряжения могут вывести его из строя.
Ни в коем случае не накрывайте закипающий электрочайник полотенцем.
Используйте прибор на сухих поверхностях.
Полностью вставляйте вилку в розетку, чтобы она не перегревалась.
Перед тем как заняться очисткой прибора, отключите его от сети.
Не тяните за сетевой шнур, аккуратно вынимайте вилку из розетки.

Почему при кипении образуются пузырьки пара

Основа работы электрического чайника – это элемент, который нагревается при включении прибора в сеть. В нынешнем поколении электрочайников элемент имеет форму плоского диска, в то время как раньше использовалась спираль, по своей форме схожая со всем известным кипятильником.

С усовершенствованием формы нагревательного элемента увеличилась и скорость его нагревания. Современные приборы имеют мощность в несколько киловатт и позволяют без проблем получить кипяток буквально за пару минут.

Как известно, при определённой температуре любая жидкость начинает закипать.

Из-за температуры и давления вода и воздух объединяются, после чего образуются пузырьки пара. Когда они поднимаются вверх, то начинают лопаться.

Ещё некоторые пузыри, находясь на верхних точках внутренних стенок чайника, при взаимодействии с холодной водой начинают лопаться и создавать шум.

Общие критерии выбора электрических чайников

Чтобы выбрать тихий кухонный электрический чайник среди огромного ассортимента, следует ознакомиться с критериями выбора устройства:

Будущее всегда интриговало наших предков. А предсказания относительно погоды были жизненно важными. Однако и сегодня люди, владея множеством технологий, по-прежнему верят приметам и суевериям. Очевидно, нам проще поверить вековым наблюдения предков, подтвержденным современной наукой. Какие народные приметы о погоде самые самые распространенные и верные?

Солнце садится в облаках – быть дождю

Непременно будет дождливый день, если во время заката горизонт скрывают тучи и слоистые облака.

Научное объяснение: во второй половине дня тепловые процессы в атмосфере завершаются, и, если слабый ветер не разогнал облака, следующий день будет ненастным.

Ласточки летают низко перед дождем

Эта старинная примета любима многими поэтами-романтиками. На протяжении не одного века наши предки безошибочно предсказывали осадки, глядя на полет ласточек над землей.

Научное объяснение: биологи, орнитологи и энтомологи выяснили, что никаким магическим даром ласточки не обладают, разгадка - в пищевой цепочке. Перед дождем влажность воздуха становится выше. Крылья насекомых, которых поедают ласточки, становятся тяжелее, и им сложно подняться на привычную высоту полета. А птицы лишь добывают себе пропитание.

Красный закат зимой – к лютым морозам, летом – к ветреному дню

Сегодня мы лишь любуемся зрелищем необычайной красоты и не ассоциируем багряный закат с приближающимся циклоном.

Научное объяснение: в природе ничего не происходит случайно (ни внезапно налетевший ураган, ни град или дождь). Солнечные лучи на закате преодолевают слои атмосферы, которые, словно фильтр, рассеивают все цвета. Но красный спектр более устойчив к различным помехам. Перед ненастьем ветер усиливается и поднимает в воздух частицы пыли, ухудшая прозрачность атмосферы. Поэтому мы можем наблюдать солнце лишь в красном свечении.

Чайник шумит при закипании – к похолоданию

Свистят, шипят, потрескивают все чайники. Без шумового сопровождения не обходится ни одно чаепитие. Однако накануне похолодания чайники превосходят все ожидания. И повышение "голоса" происходит и у электрических экземпляров в пластиковом корпусе, и у металлических, закипающих на газовой горелке, и у раритетных угольных самоваров.

Научное объяснение: физики объясняют этот процесс конвекцией и кавитацией (лопанье воздушных пузырьков в жидкости). Так как при понижении температуры повышается давление атмосферы, температура закипания тоже становится выше. От этого и усиливается процесс кавитации, и шум от кипения становится громче.

К ясной погоде лягушки квакают громко, а перед дождем их почти не слышно

Оказавшись у водоема вечером, можно понять, каким будет завтрашний день. О ясной погоде лягушки извещают радостными громкими трелями, унылым и глухим кваканьем они предсказывают дождливый день.

Научное объяснение: лягушки – живые барометры. Земноводные готовятся к непогоде заранее: перед дождем их кожа становится сероватой, а желтоватый оттенок появляется перед ветреным днем.

Перед похолоданием кошка сворачивается в клубок, к теплу – вытягивается на спине, а прикрывает нос лапкой перед дождем

Пушистые синоптики в предсказаниях не ошибаются. И понять их поведение проще простого. В тепле кошке комфортно, и она спокойно, вытянувшись на спине, спит. А перед непогодой животному тревожно.

Научное объяснение: ничего мистического, лишь природные инстинкты. Аналогичным образом ведут себя и дикие животные. Кошачий нос – орган очень чувствительный, реагирующий на незначительные изменения атмосферного давления и температуры. Чтобы не заболеть, вдыхая холодный воздух, кошка прикрывает его лапками и ищет укромное теплое местечко, где она может укрыться, свернувшись клубочком.

Воробьи купаются в пыли – быть дождю

В фольклоре воробьи наделены народом особой чувствительностью к погодным переменам. По поведению проворных птах в былые времена определяли, будет лето дождливым или засушливым, а зима - морозной или теплой.

Научное объяснение: принимая пыльные ванны, посыпая себя песком и кувыркаясь, воробьи очищают перышки, избавляясь от паразитов-пухоедов. Если птицу не покинут вредные насекомые, то к зиме она останется без перьев и погибнет от мороза. Почему процедуры проходят накануне дождя? Очевидно, из-за понижения давления атмосферы паразиты активизируются, и птахи, желая избавиться от них, проводят гигиенические процедуры.

Приближение осадков чувствуют цветы

Клевер и одуванчик собирают свои шапки в зонтики. Поникают пионы, кувшинки, лютики, ноготки и чистотел. Капельки воды появляются на крупных листьях канн (как и на лапах экзотического комнатного цветка – монстеры). Некоторые растения, например желтая акация, роза и жимолость, за 6-8 часов до ливня начинают сильнее благоухать.

Научное объяснение: для растений важно сохранить пыльцу и спрятать ее от смывания дождем. В сухую погоду семена одуванчика легко разлетаются от ветра, однако в ненастье крепко держатся в собранном виде. Ароматом цветы привлекают к себе для скорейшего опыления пчел и других насекомых.

Перед стихией становится тихо

Когда небо затягивают темные тучи, вода в море становится неестественно свинцовой, животные прячутся от предстоящего ненастья, тишина становится наводящей ужас и зловещей. В такое время хочется укрыться и не оказаться под внезапно разразившейся бурей.

Научное объяснение: грозовой фронт гасит ветер, понижает атмосферное давление и температуру. Перед сильной грозой с ливнем всегда природа затихает.

Дождя не будет, если на траве обильная роса

Эта примета бесполезна для горожан, но для дачников ее знать необходимо. По росе люди более внимательные и наблюдательные делают прогноз на предстоящий день. Капли воды на траве народ издавна наделял лечебными и чудодейственными свойствами. Считалось, что роса избавляет от сглаза и многих недугов.

Научное объяснение: роса на траве появляется после теплого дня и прохладной ночи. При соприкосновении холодного воздуха с теплым образуется конденсат. Ночью температура воздуха быстрее понижается, если на небе нет ни туч, ни облаков. Поэтому и чистое звездное небо предвещает ясную погоду.

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.

Замечали ли вы когда-нибудь, что электрический чайник очень сильно шумит во время работы? Конечно замечали, ведь не заметить это невозможно. Не исключено, что вы даже задавались вопросом из-за чего это происходит. При этом, когда вода почти закипела, звук становится тише, чем через несколько секунд после включения. Этому есть очень логичное объяснение, как и тому, почему чайник на плите работает иначе и шуметь начинает только тогда, когда вода уже почти закипела.

Чайник во время работы имеет свойство шуметь.

В первую очередь, давайте определимся с тем, чем электрический чайник отличается от обычного, которым еще наши бабушки и дедушки кипятили воду на газовой плите.

В основе электрического чайника лежит нагревательный элемент. Он располагается на дне самого чайника и нагревается за счет подключения прибора к электрической сети. На заре появления электрических чайников нагревательный элемент имел разную форму. Долгое время использовался вариант, похожий на кипятильник. Он имел форму спирали и неплохо справлялся со своими задачами. Потом пришло время плоского нагревательного элемента, и многое поменялось.

Конструкция упростилась, а вода стала нагреваться быстрее. Тут и кроется первая и основная причина шума во время кипячения.

Почему чайник шумит?

Уже подписался на наш новостной канал в Telegram? Если нет, дочитывай статью и присоединяйся к нам.

Обычный чайник для плиты работает тише электрического.

Напрягает ли вас шум чайника или его можно потерпеть, если вода закипает быстро?

Интересно

Что такое кипение?

Наличие центров парообразования;
Постоянный подвод тепла;

Достижение жидкостью определенной температуры, называемой температурой кипения.

Почему в кипящей воде образуются пузырьки пара?

Центры парообразования, вокруг которых начинают появляться пузырьки – это мелкие трещинки, жирные пятна, твёрдые частицы – пылинки. Они задерживают небольшие объемы воздуха, а жидкость запирает воздух до начала кипения. Также в воде содержатся растворенные газы: кислород, азот, углекислый газ. Связи между молекулами газа и молекулами воды слабые и при нагревании быстро рушатся. Когда растворенный газ высвобождается, то давление воды заставляет его принять наиболее энергоэффективную – сферическую форму. Получаются пузырьки.

После выделения газа, высокая температура приступает к разделению молекул жидкости. Образовывается пар, который выделяется внутрь уже сформированных пузырьков. Так начинается процесс кипения.

Причины шума при закипании

Процесс закипания воды

Первые признаки кипения можно наблюдать у дна чайника – там наибольшая температура, именно там появляются первые пузырьки. Каждый из них содержит газ и насыщенный пар. Пока пузырек маленький, он удерживается силами поверхностного натяжения. Затем быстро движущиеся молекулы воды, которые образуют пар, накапливаются внутри пузырька и он начинает увеличиваться. Отрыв происходит в тот момент, когда сила Архимеда, выталкивающая пузырек, становится больше сил натяжения, удерживающих его. Пузырек освобождается и устремляется к поверхности

Отрыв вызывает колебания жидкости. Именно эти колебания являются первой причиной шума при кипении. Можно оценить частоту получаемого звука. Она обратно пропорциональна времени, которое требуется пузырьку, чтобы оторваться от дна. Время же характеризует силу колебания, вызываемого отрывом.

Расчёты показали, что среднее время отрыва порядка 0,01 секунды, а значит частота звука около 100 Гц. Именно эти данные позволили ученым понять, что существует какая-то ещё причина шума при кипении чайника. Ведь реальная частота звука была измерена и оказалась на порядок больше рассчитанной.

Основной источник шума при закипании воды

Именно Джозеф Блэк первым исследовал процесс кипения и установил источник дополнительного шума. Он обнаружил, что не все пузырьки отрываясь от дна и стенок достигают поверхности. А в самом начале процесса закипания ни один пузырек не достигает поверхности – они пропадают в толще воды.

Явление так заинтересовало ученого, что он провел несколько бессонных ночей, пытаясь обнаружить причину исчезновения пузырьков. Исследования помогли сделать правильный вывод. Ответ оказался прост – разница температур. В начале своего движения пузырьки находятся в самой горячей части сосуда. Давление насыщенных паров позволяет им сохранять сферическую форму.

Изменение звука при кипячении воды

Рождение, отрыв, всплытие и лопанье пузырьков – физическое явление, которое каждый день видят миллионы людей. Но кипение сложнее, чем кажется поначалу. Можно выделить два процесса: кавитацию и колебание жидкости во время отрыва пузырька. Характерный звук вызывают оба, но акустический эффект одного легко отличить от другого. По шуму можно без труда определить, когда вода в чайнике нагрелась до нужной температуры.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: