Коя вода завира по-бързо, солената или прясната? Защо солената вода завира по-бързо?

Много домакини, опитвайки се да ускорят процеса на готвене, посоляват водата веднага след като сложат тигана на печката. Те твърдо вярват, че постъпват правилно и са готови да приведат много аргументи в своя защита. Така ли е наистина и коя вода завира по-бързо – солена или прясна? За да направите това, изобщо не е необходимо да експериментирате в лабораторията, достатъчно е да разсеете митовете, които са царували в нашите кухни от десетилетия, като използвате законите на физиката и химията.

Често срещани митове за врящата вода

По отношение на врящата вода хората условно могат да бъдат разделени на две категории. Първите са убедени, че солена водакипва много по-бързо, а последните категорично не са съгласни с това твърдение. В полза на факта, че отнема по-малко време, за да доведете солената вода до кипене, се дават следните аргументи:

• плътността на водата, в която се разтваря солта, е много по-висока, така че преносът на топлина от горелката е по-голям;
• по време на разтваряне във вода кристалната решетка на трапезната сол се разрушава, което е придружено от освобождаване на енергия. Тоест, ако в студена водадобавете сол, течността автоматично ще се затопли.

Тези, които опровергават хипотезата, че солената вода кипи по-бързо, твърдят по следния начин: по време на разтварянето на солта във вода възниква процес на хидратация.

На молекулярно ниво се образуват по-здрави връзки, които изискват повече енергия за разрушаване. Следователно кипенето на солената вода отнема повече време.

Кой е прав в този спор и наистина ли е толкова важно водата да се осолява в самото начало на готвенето?

Процесът на кипене: физика "на пръстите"

За да разберете какво точно се случва със солта и прясна водапри нагряване трябва да разберете какъв е процесът на кипене. Независимо дали водата е солена или не, тя кипи по един и същи начин и преминава през четири етапа:

• образуването на малки мехурчета на повърхността;
• увеличаване на обема на мехурчетата и тяхното утаяване на дъното на контейнера;
• мътна вода, причинена от интензивното движение на въздушни мехурчета нагоре и надолу;
• самият процес на кипене, когато големи мехурчета се издигат на повърхността на водата и се пукат с шум, освобождавайки пара - въздухът, който е вътре и се нагрява.

Теорията за пренос на топлина, към която се обръщат привържениците на осоляването на водата в началото на готвенето, „работи“ в този случай, но ефектът от нагряването на водата поради нейната плътност и отделянето на топлина по време на разрушаването кристална решетканезначителен.

Много по-важен е процесът на хидратация, при който се образуват стабилни молекулни връзки.

Колкото по-силни са те, толкова по-трудно е въздушното мехурче да се издигне на повърхността и да потъне на дъното на контейнера, отнема повече време. В резултат на това, ако във водата се добави сол, тогава циркулацията на въздушните мехурчета се забавя. Съответно солената вода кипи по-бавно, тъй като молекулярните връзки задържат въздушните мехурчета в солената вода малко по-дълго, отколкото в прясната вода.

Да се ​​осоли или да не се осоли? Това е въпросът

Кухненските спорове за това коя вода кипи по-бързо, солена или несолена, могат да бъдат безкрайни. В резултат на това от гледна точка на практическото приложение няма голяма разлика дали сте посолили водата в самото начало или след като заври. Защо всъщност няма значение? За да разберете ситуацията, трябва да се обърнете към физиката, която дава изчерпателни отговори на този на пръв поглед труден въпрос.

Всеки знае, че при стандартно атмосферно налягане от 760 mm Hg водата кипи при 100 градуса по Целзий. Температурните параметри могат да се променят в зависимост от промените в плътността на въздуха - всеки знае, че в планините водата кипи при по-ниска температура. Следователно, когато става въпрос за битов аспект, в този случай такъв показател като интензивността на горене на газова горелка или степента на нагряване на електрическа кухненска повърхност е много по-важен.

От това зависи процесът на пренос на топлина, тоест скоростта на нагряване на самата вода. И, съответно, времето, прекарано в него, за да заври.

Например, на открит огън, ако решите да приготвите вечеря на огън, водата в тенджерата ще заври за няколко минути, поради факта, че когато дървата за огрев изгарят повече топлина, отколкото газ в печката, и повърхностното отопление площта е много по-голяма. Затова изобщо не е необходимо да добавяте сол към водата, за да заври по-бързо - просто включете горелката на котлона на максимум.

Точката на кипене на солената вода е точно същата като тази на прясната и дестилираната вода. Тоест е 100 градуса при нормално атмосферно налягане. Но скоростта на кипене при еднакви условия (например, ако се вземе за основа обичайната горелка на газова печка) ще се различава. Кипването на солената вода отнема повече време, защото е по-трудно за въздушните мехурчета да разкъсат по-здравите молекулни връзки.

Между другото, има разлика във времето на кипене между чешмяна и дестилирана вода - във втория случай течност без примеси и съответно без „тежки“ молекулярни връзки ще се нагрее по-бързо.

Вярно е, че разликата във времето е само няколко секунди, които не правят времето в кухнята и практически не влияят на скоростта на готвене. Ето защо човек трябва да се ръководи не от желанието да спести време, а от законите на готвенето, които предписват осоляване на всяко ястие в определен момент, за да се запази и подобри вкуса му.

Защо е по-лесно да плувате в солена вода, отколкото в прясна?

По-лесно е да плувате в солена вода, отколкото в прясна вода, защото солта прави водата по-тежка: ако вземете два цилиндъра с еднакъв капацитет, единият от които е солена вода, а другият прясна вода, тогава цилиндърът със солена вода ще тежи още малко. С какво повече плътност(тегло) вода, толкова по-лесно е да плувате в нея.

Обект може да плава в течност, ако теглото му е равно на теглото на водата, която измества или изтласква (водата се измества, за да направи място за обекта). Можете да го погледнете от другата страна: когато седите във ваната, виждате, че нивото на водата в нея се покачва. Ако избиете водата, която тялото ви е изместило, теглото на тази вода ще бъде равно на теглото на тялото ви. Ако водата има по-висока плътност, като солената вода, тогава тялото ви ще измести по-малко от нея (т.е. ще е необходима по-малко вода, за да се изравни с телесното ви тегло) и ще бъдете по-високи, когато изплувате нагоре, отколкото ако сте изплували навътре прясна вода.

В първата чаша е обикновена прясна вода, във втората - солена,
в третото - много солено.

Какво задържа топлината по-добре: прясна или солена вода?

Два съда бяха напълнени с прясна вода. Загряват се за около 10 минути. След това в един от съдовете се добавят 2 супени лъжици сол и се отбелязва "солена вода". При първия опит нямаше голяма разлика, температурата беше 120 градуса. При втория опит се сложиха още 2 супени лъжици сол и разликата стана осезаема. Солената вода се охлажда много по-бързо от обикновената чешмяна вода. Като част от експеримента е наблюдавано количеството сол във водата. Когато температурата на водата достигна 90 градуса, започна събирането на данни. По време на експеримента са използвани едни и същи термометри.

Защо океанската вода е солена?

Солта от повърхността на Земята постоянно се разтваря и попада в океана.
Ако всички океани бъдат пресушени, останалата сол може да се използва за изграждане на стена с височина 230 км и дебелина почти 2 км. Такава стена може да обиколи цялото земно кълбо по екватора. Или друго сравнение. Солта на всички пресъхнали океани е 15 пъти по-голяма от обема на целия европейски континент!
Обикновена сол, получена от морска вода, солени извориили при добив на находища на каменна сол. Морската вода съдържа 3-3,5% сол. Вътрешните морета като Средиземно море, Червено море съдържат повече сол от открити морета. Мъртво море, заемащо само 728 кв. км., съдържа приблизително 10 523 000 000 тона сол.
Средно литър морска вода съдържа около 30 г сол. Находища на каменна сол в различни частиземите са се образували преди много милиони години в резултат на изпарението на морската вода. За образуването на каменна сол трябва да се изпарят девет десети от обема на морската вода; смята се, че вътрешните морета са били разположени на мястото на съвременни находища на тази сол. Те са се изпарили по-бързо, отколкото е постъпила новата морска вода - там са се появили находищата на каменна сол.
Основното количество хранителна сол се добива от каменна сол. Обикновено мините се поставят върху солни находища. Изпомпва се през тръби чиста водакойто разтваря солта. През втората тръба този разтвор се издига на повърхността.

Защо прясната вода кипи по-бързо от солената?

Солената вода кипи при по-висока температура от прясната вода, съответно при същите условия на нагряване прясната вода ще заври по-бързо, солената вода ще заври по-късно. Има цяла физико-химична теория защо е така, "на пръсти" може да се обясни по следния начин. Молекулите на водата се свързват с йони на солта - възниква процесът на хидратация. Връзката между водните молекули е по-слаба от връзката, образувана в резултат на хидратацията. Следователно молекулата на прясна вода се отделя по-лесно (при по-ниска температура) от своята "среда" - т.е. буквално се изпарява. А за да може една водна молекула с разтворена сол да се „изскубне от прегръдката” на солта и другите водни молекули е необходима повече енергия, т.е. висока температура.

Кипенето е процес на промяна на агрегатното състояние на дадено вещество. Когато говорим за вода, имаме предвид промяната от течност в пара. Важно е да се отбележи, че кипенето не е изпарение, което може да се случи дори при стайна температура. Също така, не бъркайте с кипене, което е процес на нагряване на вода до определена температура. Сега, след като разбрахме понятията, можем да определим при каква температура кипи водата.

Процес

Самият процес на трансформиране на агрегатното състояние от течно в газообразно е сложен. И въпреки че хората не го виждат, има 4 етапа:

1. В първия етап на дъното на загрятия съд се образуват малки мехурчета. Те могат да се видят и отстрани или на повърхността на водата. Те се образуват поради разширяването на въздушните мехурчета, които винаги присъстват в пукнатините на резервоара, където се нагрява водата.
2. Във втория етап обемът на мехурчетата се увеличава. Всички те започват да се втурват към повърхността, тъй като е вътре в тях наситена паракойто е по-лек от водата. С повишаване на температурата на нагряване налягането на мехурчетата се увеличава и те се изтласкват към повърхността поради добре известната Архимедова сила. В този случай можете да чуете характерния звук на кипене, който се образува поради постоянното разширяване и намаляване на размера на мехурчетата.
3. В третия етап на повърхността се виждат голям брой мехурчета. Това първоначално създава мътност във водата. Този процес се нарича популярно "варене с бял ключ" и трае кратък период от време.
4. На четвъртия етап водата кипи интензивно, на повърхността се появяват големи пукащи се мехурчета и могат да се появят пръски. Най-често пръските означават, че течността е достигнала максималната си температура. От водата ще започне да излиза пара.

Известно е, че водата кипи при температура 100 градуса, което е възможно само на четвъртия етап.

Температура на парата

Парата е едно от състоянията на водата. Когато влезе във въздуха, тогава, както и другите газове, той упражнява определен натиск върху него. По време на изпаряването температурата на парата и водата остава постоянна, докато цялата течност промени температурата си. агрегатно състояние. Това явление може да се обясни с факта, че по време на кипене цялата енергия се изразходва за превръщане на водата в пара.

В самото начало на кипене се образува влажна наситена пара, която след изпаряване на цялата течност става суха. Ако температурата му започне да надвишава температурата на водата, тогава такава пара е прегрята и по отношение на характеристиките си тя ще бъде по-близо до газа.

Кипяща солена вода

Достатъчно интересно е да се знае при каква температура кипи вода с високо съдържание на сол. Известно е, че тя трябва да бъде по-висока поради съдържанието на Na+ и Cl- йони в състава, които заемат пространство между водните молекули. Този химичен състав на водата със сол се различава от обичайната прясна течност.

Факт е, че в солената вода протича реакция на хидратация - процесът на свързване на водни молекули към йони на солта. Връзката между молекулите на прясна вода е по-слаба от тези, образувани по време на хидратация, така че кипенето на течност с разтворена сол ще отнеме повече време. С повишаването на температурата молекулите във водата, съдържаща сол, се движат по-бързо, но те са по-малко, поради което сблъсъци между тях се случват по-рядко. В резултат на това се произвежда по-малко пара и следователно нейното налягане е по-ниско от напора на парата на прясна вода. Следователно е необходима повече енергия (температура) за пълното изпаряване. Средно, за да сварите един литър вода, съдържаща 60 грама сол, е необходимо да повишите температурата на кипене на водата с 10% (т.е. с 10 С).

Зависимости от налягането на кипене

Известно е, че в планината, независимо от химичен съставточката на кипене на водата ще бъде по-ниска. Това е така, защото атмосферното налягане е по-ниско на надморска височина. Нормалното налягане се счита за 101,325 kPa. При него точката на кипене на водата е 100 градуса по Целзий. Но ако се изкачите на планина, където налягането е средно 40 kPa, тогава водата ще заври там при 75,88 C. Но това не означава, че готвенето в планината ще отнеме почти половината от времето. За термична обработка на продуктите е необходима определена температура.

Смята се, че на надморска височина от 500 метра водата ще кипи при 98,3 C, а на надморска височина от 3000 метра точката на кипене ще бъде 90 C.

Имайте предвид, че този закон работи и в обратна посока. Ако течност се постави в затворена колба, през която парата не може да премине, тогава, когато температурата се повиши и се образува пара, налягането в тази колба ще се увеличи и кипенето при повишено налягане ще настъпи при по-висока температура. Например, при налягане от 490,3 kPa, точката на кипене на водата ще бъде 151 C.

Кипяща дестилирана вода

Дестилираната вода е пречистена вода без никакви примеси. Често се използва за медицински или технически цели. Като се има предвид, че в такава вода няма примеси, тя не се използва за готвене. Интересно е да се отбележи, че дестилираната вода завира по-бързо от обикновената прясна вода, но точката на кипене остава същата – 100 градуса. Разликата във времето за кипене обаче ще бъде минимална - само част от секундата.

в чайник

Често хората се интересуват от това при каква температура кипи вода в чайник, тъй като именно тези устройства използват за кипене на течности. Като се има предвид фактът, че атмосферното налягане в апартамента е равно на стандартното, а използваната вода не съдържа соли и други примеси, които не трябва да има, тогава точката на кипене също ще бъде стандартна - 100 градуса. Но ако водата съдържа сол, тогава точката на кипене, както вече знаем, ще бъде по-висока.

Заключение

Сега знаете при каква температура кипи водата и как атмосферното налягане и съставът на течността влияят на този процес. В това няма нищо сложно и децата получават такава информация в училище. Основното нещо, което трябва да запомните, е, че с намаляване на налягането температурата на кипене на течността също намалява, а с увеличаването й също се увеличава.

В интернет можете да намерите много различни таблици, които показват зависимостта на точката на кипене на течност от атмосферното налягане. Те са достъпни за всички и се използват активно от ученици, студенти и дори учители в институти.

За да приготвят храната по-бързо, повечето домакини добавят сол в тигана, преди водата да започне да завира. Според тях това ще ускори процеса на готвене. Други, напротив, твърдят, че чешмяната вода кипи много по-бързо. За да се отговори на този въпрос, трябва да се обърнем към физическите и химически закони. Защо солената вода завира по-бързо от обикновената вода и наистина ли е така? Нека разберем! Подробности в статията по-долу.

Защо солената вода кипи по-бързо: физични закони на кипене

За да разберете какви процеси започват да се случват при нагряване на течност, е необходимо да знаете какво разбират учените под технологията на процеса на кипене.

Всяка вода, обикновена или солена, започва да кипи по абсолютно същия начин. Този процес преминава през няколко етапа:

• на повърхността започват да се образуват малки мехурчета;
• увеличаване на размера на мехурчетата;
• утаяването им на дъното;
• течността става мътна;
• процес на кипене.

Защо солената вода завира по-бързо?

Поддръжниците на солената вода казват, че при нагряване теорията за топлообмена работи. Обаче топлината, отделена след разрушаването на молекулярната решетка, не го прави голям ефект. Много по-важен е технологичният процес на хидратация. По това време се образуват силни молекулни връзки. Така че защо солената вода кипи по-бързо?

Когато станат много силни, въздушните мехурчета се движат много по-трудно. Движението нагоре или надолу отнема много време. С други думи, ако във водата има сол, процесът на циркулация на въздуха се забавя. В резултат на това солената вода кипи малко по-бавно. Въздушните мехурчета не могат да се движат от молекулни връзки. Затова не се вари по-бързо от безсолното.

Може ли без сол?

Дебатът за това колко бързо кипи солта или чешмяната вода може да продължи вечно. Ако погледнете практическа употреба, голяма разликаняма да бъде. Това лесно се обяснява със законите на физиката. Водата започва да кипи, когато температурата достигне 100 градуса. Тази стойност може да се промени, ако параметрите на плътността на въздуха се променят. Например водата високо в планините започва да кипи при температури под 100 градуса. В домашни условия най-важният показател е мощността на газовата горелка, както и температурата на нагряване на електрическата печка. Скоростта на нагряване на течността, както и времето, необходимо за кипене, зависят от тези параметри.

При огъня водата започва да кипи след няколко минути, тъй като изгорените дърва за огрев отделят много повече топлина от газовата печка, а площта на нагрятата повърхност е много по-голяма. От това можем да направим просто заключение: за да постигнете бързо кипене, трябва да включите газовата горелка на максимална мощност и да не добавяте сол.

Всяка вода започва да кипи при същата температура (100 градуса). Но скоростта на кипене може да бъде различна. Солената вода ще започне да кипи по-късно поради въздушните мехурчета, които много по-трудно разрушават молекулярните връзки. Трябва да кажа, че дестилираната вода кипи по-бързо от обикновената чешмяна вода. Факт е, че в пречистената, дестилирана вода няма силни молекулярни връзки, няма примеси, така че започва да се нагрява много по-бързо.

Заключение

Времето за кипене на обикновена или солена вода се различава с няколко секунди. Няма ефект върху скоростта на готвене. Ето защо не трябва да се опитвате да спестите време за кипене, по-добре е да започнете стриктно да спазвате законите на готвенето. За да бъде ястието вкусно, то трябва да се осолява в определено време. Ето защо солената вода не винаги завира по-бързо!