Le processus de faire bouillir l’eau est assez intéressant et en même temps très processus difficile. L'ébullition est le processus par lequel une substance (en l'occurrence l'eau) passe de l'état liquide à l'état gazeux. Pour que l'eau bout, vous avez besoin d'une température appropriée, sinon le processus ne démarrera pas. Dans des conditions normales, le point d’ébullition de l’eau est de 100 degrés Celsius. C’est à cette température que l’eau va commencer à se transformer en gaz.

Comment l'eau bout

Dès que l’eau atteint 100 degrés, le liquide commence à se transformer en vapeur. Pour mieux imaginer l'ensemble du processus de transformation, remplissez une petite casserole en métal d'eau et mettez-la sur le feu. Voici ce qui va se passer :

• l'eau dans la casserole commencera à chauffer ;
• lorsque la température de l'eau atteint 100 degrés, des bulles de vapeur commenceront à se former tout en bas de la casserole ;
• Ayant atteint la surface, ces bulles éclatent, libérant de la vapeur ;
• la quantité d'eau dans la casserole diminuera progressivement.

Ainsi, au bout d'un certain temps, l'eau de la casserole disparaîtra complètement et se transformera en vapeur. D'ailleurs, ne confondez pas ébullition et évaporation, ces processus diffèrent les uns des autres. L'évaporation peut se produire à n'importe quelle température, tandis que l'ébullition n'est possible qu'à une certaine température. En outre, le processus d'ébullition se produit dans tout le liquide et, lors de l'évaporation, l'eau se transforme en vapeur à partir de la surface de l'eau. Au fur et à mesure que le liquide s'évapore, il refroidira progressivement.

Quelles autres conditions affectent le processus d’ébullition ?

En fait, l’ébullition peut se produire à des températures inférieures ou supérieures à 100 degrés. Outre la température, la pression occupe une place tout aussi importante. Ainsi, par exemple, si nous commençons à gravir des montagnes, la pression diminuera, et donc le point d’ébullition diminuera. Si nous descendons dans un puits profond, la pression augmentera, et donc le point d’ébullition augmentera également. En plus de la pression, il est également important que l'eau soit constamment chauffée, sinon la température baissera et le processus s'arrêtera.

Mais il est tout aussi important de le chauffer correctement - l'eau pas assez bouillie ou trop bouillie gâche également le goût du thé.

Eau bouillante

Avez-vous déjà couru, abandonnant tout ce que vous faisiez, vers la bouilloire dès que vous avez entendu le bruit qui faisait qu'en une seconde l'eau allait déborder ? Est-ce que vos amis non thé vous regardent comme si vous étiez fou en ce moment ? :)

Au début, pour les amateurs de thé, le problème de l'eau bouillie est très aigu : les bouilloires électriques s'éteignent automatiquement lorsque l'eau a suffisamment bouilli, et aucune attention particulière n'y est accordée. Il est également facile d’oublier la bouilloire sur le feu jusqu’à ce qu’un puissant jet de vapeur de la taille d’un cumulus sorte du bec.

Il reste peu d’oxygène dans l’eau bouillie, le thé devient donc plat et insipide. Pour la même raison, l’eau ne peut plus être bouillie – toujours uniquement de l’eau fraîche.

Nous vous expliquerons ci-dessous comment chauffer correctement l'eau.

Eau à moitié bouillie

Pas assez eau chaude- l'autre extrême et le même problème que le débordement.
Souvent, les gens choisissent délibérément une eau de brassage plus froide pour éviter l’amertume et l’astringence du goût. Plus eau froide, en effet, réduit l'amertume et l'astringence. Mais en infusant votre thé avec une telle eau, vous n'obtenez pas tout ce qu'elle peut vous apporter (cela s'applique davantage aux thés « noirs »).

La meilleure façon de contrôler l’astringence/l’amertume est d’ajuster le temps d’infusion et la quantité d’infusion. Baisser la température réduit souvent la richesse du goût, le rendant plus fin et plus léger. Pour les thés verts et les oolongs faiblement fermentés, tout cela peut être vrai, mais pas pour les thés noirs, et notamment le shu puer. Vous n’atteignez tout simplement pas leur plein potentiel.

Appareils de chauffage de l'eau

Glacières

Il n’y a absolument rien pour plaire aux personnes qui utilisent des glacières. Le problème avec les glacières est que l’eau qu’elles contiennent n’est pas assez chaude pour préparer des thés noirs. Si vous aimez les thés rouges, les pu-erhs et les oolongs hautement fermentés, la seule solution est peut-être d'acheter une bouilloire électrique.

Bouilloires électriques avec thermomètre

Ces bouilloires vous permettent de chauffer de l'eau jusqu'à température souhaitée. Ils ont des capteurs - 70C, 80C, 90C, 95C, 100C.
Hélas, 70-80-90C est de l'eau non bouillie et elle ne convient pas au thé.

Comment bien chauffer l'eau pour le thé

N'oubliez pas, mes amis, que pour tout thé, vous devez faire bouillir de l'eau. Et ensuite seulement refroidir, si nécessaire : en moyenne, en 5 minutes, l'eau à température ambiante refroidit à 80°C.

Premièrement, vous devez faire bouillir si vous utilisez de l'eau de source, surtout si vous n'êtes pas sûr de sa sécurité.

Deuxièmement, l’ébullition contribue à réduire la dureté de l’eau et à réduire la teneur en chlore. De nombreux thés, infusés expérimentalement avec de l'eau à moitié bouillie, ont soudainement acquis un goût de poisson.

La bouilloire doit être retirée du feu/éteinte dès que le bruit de l'eau qu'elle contient s'atténue et que les premières grosses bulles d'air apparaissent à la surface, s'élevant du fond de la bouilloire, c'est-à-dire au tout début. début d'ébullition. Il est très important de ne pas rater ce moment.

Dans les anciens textes sur le thé, cela s'appelle « observer l'eau bouillante ».

Étapes d'ébullition de l'eau

Ils ont été décrits à nouveau par Lu Yu dans son « Tea Canon » :

1. « Oeil de crabe » - de petites bulles d'air apparaissent au fond et un subtil crépitement apparaît dans l'eau.

2. "Fish-eye" - les bulles augmentent, le crépitement augmente.

3. "Rangs de perles" - des chapelets de bulles commencent à monter du bas vers la surface, l'eau fait du bruit.

4. Les fils deviennent épais, l'eau commence à bouillir - "le bruit du vent dans les pins". Au tout début de cette étape, la bouilloire doit être retirée du feu.

Faire bouillir de l’eau sur un feu vif.

L'eau bout lentement sur un feu, de sorte que toutes les étapes d'ébullition peuvent être facilement surveillées. Tout n'est pas transmis sur la photo, mais vous pouvez retracer la séquence. Une théière en verre résistant à la chaleur et un brûleur à gaz ont été utilisés.

Faire bouillir de l'eau dans une bouilloire électrique

Il est un peu plus difficile de suivre l'eau dans les bouilloires électriques. Premièrement, de nombreuses théières sont opaques. Deuxièmement, l'eau y bout rapidement et elle ne s'éteint automatiquement qu'après avoir fortement bouilli.

Nous avons photographié les principales étapes de l'ébullition de l'eau dans une bouilloire :

Dans quoi faut-il faire bouillir de l’eau ?

Comme vous pouvez le constater, dans les deux cas, nous utilisons du verre. Il est chimiquement inerte et permet d'observer l'eau.

Autres matériaux:

Plastique(bouilloires électriques) - l'option la plus inappropriée. Le plastique n'est pas chimiquement inerte. De plus, vous devez éviter les bouilloires qui empêchent la formation de tartre : l'élément chauffant restera propre et brillant, mais l'eau restera dure et le calcium pénètre dans le corps et peut provoquer la formation de calculs rénaux.

Fer(bouilloires métalliques pour chauffer sur un feu). Pas particulièrement adapté à l'eau bouillante. Le métal entre en contact avec l’eau et change son goût. C'est pourquoi il est préférable de ne pas éliminer le tartre sur les parois des bouilloires métalliques ni d'utiliser des ustensiles de cuisine en émail.

Argile réfractaire- l'option la plus canonique (basée sur d'anciens traités sur le thé) pour faire bouillir l'eau. Mais aussi le plus rare dans un appartement en ville. L'argile laisse passer l'oxygène, enrichit l'eau et retient la chaleur pendant longtemps. Et bien que vous ne puissiez pas voir les étapes d'ébullition de l'eau à travers les parois d'argile, vous pouvez facilement déterminer à quel stade d'ébullition se trouve l'eau grâce aux sons émis par une telle bouilloire.

Il est nécessaire de connaître le point d’ébullition, car lorsqu’il est atteint, l’eau se transforme en vapeur, c’est-à-dire qu’elle passe d’un état d’agrégation à un autre.

Nous sommes habitués à pouvoir désinfecter la vaisselle et cuire les aliments dans de l'eau bouillante, mais ce n'est pas toujours le cas. Dans certaines conditions, la température du fluide sera trop basse pour tout cela.

L'essence du processus

Tout d’abord, nous devons définir la notion d’ébullition. Ce que c'est? C'est le processus par lequel une substance se transforme en vapeur. De plus, ce processus se produit non seulement à la surface, mais dans tout le volume de la substance.

Lors de l'ébullition, des bulles commencent à se former, à l'intérieur desquelles se trouvent de l'air et de la vapeur saturée. Le bruit d'une bouilloire ou d'une poêle bouillante indique que des bulles d'air ont commencé à flotter, puis à tomber et à éclater. Lorsque le récipient se réchauffe bien de tous les côtés, le bruit s'arrête, ce qui signifie que le liquide a complètement bouilli.

Le processus se déroule à une certaine température et pression et, du point de vue de la physique, constitue une transition de phase du premier ordre.

Note! L'évaporation peut se produire à n'importe quelle température, tandis que l'ébullition peut se produire à une température strictement définie.

Dans les tableaux, le point d'ébullition de l'eau ou d'un autre liquide à température normale pression atmosphérique cité comme l'un des principaux caractéristiques physiques. Le point d’ébullition (Tb) est en réalité égal à la température de la vapeur, qui se trouve à l’état saturé juste à la frontière entre l’eau et l’air. L'eau elle-même, pour être précis, est chauffée un peu plus.

Le processus d’ébullition est également affecté de manière significative par :

• présence d'impuretés gazeuses dans l'eau;
• les ondes sonores;
• ionisation.

Il existe d’autres facteurs qui entraînent la formation de bulles plus rapidement ou plus lentement. Il convient également de noter que chaque substance possède ses propres savoirs traditionnels. Il existe une opinion selon laquelle si vous ajoutez du sel à l'eau, elle bouillira plus rapidement. C’est vrai, mais le temps va beaucoup changer. Pour des résultats tangibles, vous devrez ajouter beaucoup de sel, ce qui gâcherait complètement le plat.

Diverses conditions

À pression atmosphérique normale (760 mm Hg, ou 101 kPa, 1 atm.), l'eau commence à bouillir et chauffe jusqu'à 100 ℃. Tout le monde le sait.

Important! Si la pression externe augmente, le point d’ébullition augmentera également, et s’il diminue, il diminuera.

L'équation de la dépendance du point d'ébullition de l'eau à la pression est assez complexe. Cette dépendance n'est pas linéaire. Parfois, ils utilisent formule barométrique pour le calcul, quelques approximations, et l'équation de Clapeyron-Clausius.

Il est plus pratique d'utiliser des tableaux provenant d'ouvrages de référence contenant des données obtenues expérimentalement. En les utilisant, vous pouvez construire un graphique et, après extrapolation, calculer la valeur requise.

En montagne, l’eau bout avant d’avoir le temps de chauffer jusqu’à 100 ℃. Au plus haut sommet du monde, Chomolungma (Everest, altitude 8848 m), le point d'ébullition de l'eau est d'environ 69 ℃. Mais même si nous descendons un peu plus bas, l’eau ne bouillira toujours pas à cent degrés, jusqu’à ce que nous atteignions une pression de 101 kPa. Sur l'Elbrouz, qui est plus bas que l'Everest, une bouilloire d'eau bout à 82 ℃ - là, la pression est de 0,5 atm.

Par conséquent, dans des conditions montagneuses, la cuisson prendra beaucoup plus de temps et certains produits ne seront pas du tout cuits dans l'eau, ils devront être cuits d'une manière différente. Parfois, des touristes inexpérimentés se demandent pourquoi les œufs mettent si longtemps à cuire, mais l’eau bouillante ne brûle pas. Le problème est que cette eau bouillante n’est pas suffisamment chauffée.

Dans les autoclaves et les autocuiseurs, au contraire, la pression est augmentée. Cela fait bouillir l’eau à une température plus élevée. Les aliments chauffent davantage et cuisent plus vite. C'est pourquoi ils appellent ainsi les autocuiseurs. Chauffer jusqu'à haute température C'est également utile car le liquide est désinfecté et les germes y meurent.

Faire bouillir à pression élevée

Une augmentation de la pression entraînera une augmentation de la Tc de l’eau. A 15 atmosphères, l'ébullition ne commencera qu'à 200 degrés, à 80 atm. – 300 degrés. À l’avenir, la hausse des températures sera très lente. Valeur maximum tend vers 374,15 ℃, ce qui correspond à 218,4 atmosphères.

Faire bouillir sous vide

Que se passera-t-il si l’air commence à se décharger de plus en plus, tendant vers le vide ? Il est clair que le point d’ébullition va également commencer à diminuer. Et quand l’eau peut-elle bouillir ?

Si vous abaissez la pression à 10-15 mm Hg. Art. (50 à 70 fois), le point d'ébullition diminuera à 10 à 15 ℃. Vous pouvez vous rafraîchir avec cette eau.

Avec une nouvelle diminution de la pression, Tc diminuera et pourra atteindre une température de congélation. Dans ce cas, l’eau ne peut tout simplement pas exister à l’état liquide. Cela passera directement de la glace au gaz. Cela se produira à environ 4,6 mmHg. Art.

Il est impossible d'obtenir un vide absolu, mais une atmosphère hautement raréfiée peut être obtenue en pompant l'air d'un récipient contenant de l'eau. Grâce à une telle expérience, vous pouvez voir exactement quand le liquide bout.

La pression ne diminue pas seulement lorsque l'air est pompé. Elle diminue à proximité d'une hélice tournant rapidement, comme celle d'un navire. Dans ce cas, l’ébullition commence également près de sa surface. Ce processus s'appelait cavitation. Dans de nombreux cas, ce phénomène est indésirable, mais il est parfois bénéfique. Ainsi, la cavitation est utilisée en biomédecine, dans l’industrie et lors du nettoyage de surfaces par ultrasons.

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1. Étapes d’ébullition de l’eau.

L'ébullition est la transition d'un liquide en vapeur, qui se produit avec la formation de bulles de vapeur ou de cavités de vapeur dans le volume du liquide. Les bulles se développent en raison de l'évaporation du liquide qu'elles contiennent, flottent et la vapeur saturée contenue dans les bulles passe dans la phase vapeur au-dessus du liquide.

L'ébullition commence lorsque, lorsqu'un liquide est chauffé, la pression de vapeur saturée au-dessus de sa surface devient égale à la pression externe. La température à laquelle bout un liquide sous pression constante est appelée point d'ébullition (Point d'ébullition). Pour chaque liquide, le point d'ébullition a sa propre valeur et ne change pas dans un processus d'ébullition stationnaire.

À proprement parler, Tbp correspond à la température de la vapeur saturée (température de saturation) au-dessus de la surface plane d'un liquide bouillant, puisque le liquide lui-même est toujours quelque peu surchauffé par rapport à Tbp. Lors d'une ébullition stationnaire, la température du liquide bouillant ne change pas. Avec l'augmentation de la pression, le point d'ébullition augmente

1.1.Classification des procédés d'ébullition.

L'ébullition est classée selon les critères suivants :

bulle et film.

L'ébullition dans laquelle de la vapeur se forme sous la forme de bulles périodiquement nucléées et croissantes est appelée ébullition nucléée. Avec une ébullition nucléée lente, des bulles remplies de vapeur apparaissent dans le liquide (plus précisément sur les parois ou le fond du récipient).

Lorsque le flux de chaleur augmente jusqu'à une certaine valeur critique, des bulles individuelles fusionnent, formant une couche de vapeur continue sur la paroi du récipient, qui se brise périodiquement dans le volume de liquide. Ce mode est appelé mode film.

Si la température du fond du récipient dépasse considérablement le point d'ébullition du liquide, le taux de formation de bulles au fond devient si élevé qu'elles se combinent, formant une couche de vapeur continue entre le fond du récipient et le liquide. lui-même. Dans ce mode d'ébullition en film, le flux de chaleur du réchauffeur vers le liquide diminue fortement (le film de vapeur conduit moins bien la chaleur que la convection dans le liquide) et, par conséquent, le taux d'ébullition diminue. Le régime d'ébullition du film peut être observé à l'aide de l'exemple d'une goutte d'eau sur une cuisinière chaude.

par le type de convection au niveau de la surface d'échange thermique ? à convection libre et forcée ;

Lorsqu'elle est chauffée, l'eau se comporte immobile et la chaleur est transférée des couches inférieures aux couches supérieures grâce à la conductivité thermique. Cependant, à mesure qu'il se réchauffe, la nature du transfert de chaleur change, car un processus appelé convection démarre. Lorsqu'elle est chauffée près du fond, l'eau se dilate. En conséquence, la densité de l’eau chauffée près du fond s’avère être plus légère que le poids d’un volume égal d’eau dans les couches superficielles. Cela rend tout le système d'eau à l'intérieur de la casserole instable, ce qui est compensé par le fait que l'eau chaude commence à flotter à la surface et que l'eau plus froide coule à sa place. C'est une convection gratuite. Avec la convection forcée, l'échange thermique est créé par le mélange du liquide et le mouvement de l'eau est créé derrière un mélangeur de liquide de refroidissement artificiel, une pompe, un ventilateur, etc.

par rapport à la température de saturation ? sans sous-chauffer et faire bouillir avec sous-chauffe. Lors de l'ébullition avec sous-chauffage, des bulles d'air se développent à la base du récipient, se détachent et s'effondrent. S'il n'y a pas de sous-chauffe, les bulles se détachent, grossissent et flottent à la surface du liquide. par l'orientation de la surface d'ébullition dans l'espace ? sur des surfaces horizontales inclinées et verticales ;

Certaines couches de liquide directement adjacentes à la surface de transfert de chaleur la plus chaude sont chauffées plus haut et s'élèvent sous forme de couches de paroi plus légères le long de la surface verticale. Ainsi, un mouvement continu du milieu se produit le long de la surface chaude, dont la vitesse détermine l'intensité de l'échange thermique entre la surface et la majeure partie du milieu pratiquement stationnaire.

par la nature de l'ébullition ? ébullition développée et non développée, instable;

À mesure que la densité du flux thermique augmente, le coefficient de vaporisation augmente. L'ébullition se transforme en une ébullition bouillonnante développée. Une augmentation de la fréquence de séparation conduit les bulles à se rattraper et à fusionner. Avec une augmentation de la température de la surface chauffante, le nombre de centres de vaporisation augmente fortement et un nombre croissant de bulles détachées flottent dans le liquide, provoquant son mélange intense. Cette ébullition est de nature développée.

1.2. Division du processus d'ébullition en étapes.

Faire bouillir l’eau est un processus complexe composé de quatre étapes clairement distinctes.

La première étape commence par de petites bulles d'air glissant du fond de la bouilloire, ainsi que par l'apparition de groupes de bulles à la surface de l'eau près des parois de la bouilloire.

La deuxième étape se caractérise par une augmentation du volume des bulles. Puis progressivement le nombre de bulles apparaissant dans l’eau et éclatant à la surface augmente de plus en plus. Lors de la première étape d'ébullition, nous entendons un son solo fin et à peine audible.

La troisième étape d'ébullition est caractérisée par une montée rapide et massive de bulles, qui provoquent d'abord une légère turbidité puis même un « blanchiment » de l'eau, rappelant l'eau de source qui coule rapidement. C’est ce qu’on appelle l’ébullition « clé blanche ». C’est extrêmement éphémère. Le son ressemble au bruit d’un petit essaim d’abeilles.

Le quatrième est un bouillonnement intense de l'eau, l'apparition de grosses bulles éclatantes à la surface, puis des éclaboussures. Les éclaboussures signifieront que l'eau a trop bouilli. Les sons s'intensifient brusquement, mais leur uniformité est perturbée, ils semblent s'efforcer de se devancer, grandissant de manière chaotique.

2. De la cérémonie chinoise du thé.

En Orient, il existe une attitude particulière à l'égard de la consommation de thé. En Chine et au Japon, la cérémonie du thé s'inscrivait dans le cadre de rencontres entre philosophes et artistes. Lors du traditionnel goûter oriental, de sages discours ont été prononcés et des œuvres d'art ont été examinées. La cérémonie du thé a été spécialement conçue pour chaque rencontre et des bouquets de fleurs ont été sélectionnés. Des ustensiles spéciaux étaient utilisés pour préparer le thé. Il y avait une attitude particulière envers l'eau utilisée pour préparer le thé. Il est important de faire bouillir l’eau correctement, en faisant attention aux « cycles de feu » qui sont perçus et reproduits dans l’eau bouillante. L'eau ne doit pas être portée à ébullition violente, car cela entraîne une perte d'énergie de l'eau qui, combinée à l'énergie de la feuille de thé, produit en nous l'état de thé souhaité.

Il y a quatre étapes apparence eau bouillante, respectivement appelées "oeil de poisson”, "oeil de crabe", « brins de perles » Et « Printemps bouillonnant ». Ces quatre étapes correspondent à quatre caractéristiques du son de l'eau bouillante : bruit faible, bruit moyen, bruit et bruit fort, qui reçoivent aussi parfois des noms poétiques différents selon les sources.

De plus, les étapes de formation de vapeur sont surveillées. Par exemple, brume légère, brouillard, brouillard épais. Le brouillard et le brouillard épais indiquent que l'eau bouillante est trop mûre et ne convient plus à la préparation du thé. On pense que l'énergie du feu qu'elle contient est déjà si forte qu'elle a supprimé l'énergie de l'eau et, par conséquent, l'eau ne pourra pas entrer correctement en contact avec la feuille de thé et donner la qualité d'énergie appropriée à la feuille de thé. personne qui boit le thé.

Grâce à une infusion appropriée, nous obtenons un thé délicieux, qui peut être infusé plusieurs fois avec de l'eau non chauffée à 100 degrés, profitant des subtiles nuances d'arrière-goût de chaque nouvelle infusion.

Des clubs de thé ont commencé à apparaître en Russie, inculquant la culture de la consommation de thé de l'Est. Lors de la cérémonie du thé appelée Lu Yu, ou eau bouillante sur un feu ouvert, toutes les étapes de l'ébullition de l'eau peuvent être observées. De telles expériences avec le processus d’ébullition de l’eau peuvent être réalisées à la maison. Je suggère quelques expériences:

– les changements de température au fond de la cuve et à la surface du liquide ;
changement dans la dépendance à la température des étapes d'ébullition de l'eau ;
- évolution du volume d'eau bouillante au fil du temps ;
- répartition de la dépendance de la température en fonction de la distance à la surface du liquide.

3. Expériences pour observer le processus d'ébullition.

3.1. Etude de la dépendance en température des étapes d'ébullition de l'eau.

Des mesures de température ont été effectuées aux quatre étapes d’ébullition du liquide. Les résultats suivants ont été obtenus:

– d'abord L'étape d'ébullition de l'eau (FISH EYE) a duré de la 1ère à la 4ème minute. Des bulles au fond sont apparues à une température de 55 degrés (photo 1).

Photo1.

– deuxième L'étape d'ébullition de l'eau (CRAB EYE) a duré de la 5ème à la 7ème minute à une température d'environ 77 degrés. De petites bulles au fond ont augmenté de volume, ressemblant aux yeux d'un crabe. (photo 2).

Photo 2.

– troisième l'étape d'ébullition de l'eau (FILS DE PERLE) durait de la 8ème à la 10ème minute. De nombreuses petites bulles formaient des FILS DE PERLES qui remontaient à la surface de l'eau sans l'atteindre. Le processus a commencé à une température de 83 degrés (photo 3).

Photo 3.

– quatrième l'étape d'ébullition de l'eau (BURGHING SOURCE) durait de la 10ème à la 12ème minute. Les bulles grandissaient, remontaient à la surface de l’eau et éclataient, créant une eau bouillonnante. Le processus s'est déroulé à une température de 98 degrés (photo 4). Photo 4.

Photo 4.

3.2. Etude de l'évolution du volume d'eau bouillante au fil du temps.

Au fil du temps, le volume d’eau bouillante change. Le volume initial d’eau dans la casserole était de 1 litre. Après 32 minutes, le volume était réduit de moitié. Ceci est bien visible sur la photo 5, marquée de points rouges.

Photo 5.

Photo 6.

Au cours des 13 minutes suivantes d'eau bouillante, son volume a diminué d'un tiers, cette ligne est également marquée de points rouges (photo 6).

Sur la base des résultats de mesure, la dépendance de la variation du volume d'eau bouillante au fil du temps a été obtenue.

Fig. 1. Graphique de l'évolution du volume d'eau bouillante au fil du temps

Conclusion : La variation de volume est inversement proportionnelle au temps d'ébullition du liquide (Fig. 1) jusqu'à ce qu'il ne reste plus rien du volume initial1 / Partie 25 Au dernier stade, la diminution du volume a ralenti. Le régime d'ébullition du film joue ici un rôle. Si la température du fond du récipient dépasse considérablement le point d'ébullition du liquide, le taux de formation de bulles au fond devient si élevé qu'elles se combinent, formant une couche de vapeur continue entre le fond du récipient et le liquide. lui-même. Dans ce mode, le taux d'ébullition du liquide diminue.

3.3. Etude de la distribution de la dépendance de la température en fonction de la distance à la surface du liquide.

Une certaine répartition de la température s'établit dans un liquide bouillant (Fig. 2) : près de la surface chauffante, le liquide est sensiblement surchauffé. L'ampleur de la surchauffe dépend d'un certain nombre de propriétés physiques et chimiques du liquide lui-même, ainsi que des surfaces solides limites. Des liquides parfaitement purifiés, dépourvus de gaz dissous (air), peuvent, si des précautions particulières sont prises, être surchauffés de plusieurs dizaines de degrés.

Riz. 2. Graphique de la dépendance du changement de température de l'eau à la surface sur la distance à la surface chauffante.

Sur la base des résultats de mesure, vous pouvez obtenir un graphique de l'évolution de la température de l'eau en fonction de la distance à la surface chauffante.

Conclusion : à mesure que la profondeur du liquide augmente, la température diminue et à de courtes distances de la surface jusqu'à 1 cm, la température diminue fortement, puis reste presque inchangée.

3.4. Etude des changements de température au fond de la cuve et à la surface du liquide.

12 mesures ont été effectuées. L'eau a été chauffée à partir d'une température de 7 degrés jusqu'à ébullition. Des mesures de température ont été prises toutes les minutes. Sur la base des résultats des mesures, deux graphiques des changements de température ont été obtenus à la surface de l'eau et au fond.

Fig. 3. Tableau et graphique basés sur les résultats d'observation. (Photo de l'auteur)

Conclusions : l'évolution de la température de l'eau au fond de la cuve et en surface est différente. En surface, la température évolue de manière strictement linéaire et atteint le point d'ébullition trois minutes plus tard qu'au fond. Cela s'explique par le fait qu'en surface le liquide entre en contact avec l'air et cède une partie de son énergie, il ne chauffe donc pas autant qu'au fond de la casserole.

Conclusions basées sur les résultats des travaux.

Il a été constaté que l'eau, lorsqu'elle est chauffée jusqu'au point d'ébullition, passe par trois étapes, en fonction de l'échange thermique à l'intérieur du liquide, avec formation et croissance de bulles de vapeur à l'intérieur du liquide. Lors de l'observation du comportement de l'eau, les traits caractéristiques de chaque étape ont été notés.

L'évolution de la température de l'eau au fond du récipient et en surface est différente. En surface, la température évolue strictement selon une loi linéaire et atteint le point d'ébullition trois minutes plus tard qu'en bas. Cela s'explique par le fait qu'en surface le liquide entre en contact avec l'air et cède une partie de son énergie. .

Il a également été déterminé expérimentalement qu'à mesure que la profondeur du liquide augmente, la température diminue et qu'à de petites distances de la surface jusqu'à 1 cm, la température diminue fortement, puis reste presque inchangée.

Le processus d'ébullition se produit avec l'absorption de chaleur. Lorsqu’un liquide est chauffé, la majeure partie de l’énergie est consacrée à rompre les liaisons entre les molécules d’eau. Dans ce cas, du gaz dissous dans l'eau est libéré au fond et sur les parois du récipient, formant des bulles d'air. Ayant atteint une certaine taille, la bulle remonte à la surface et s'effondre avec un son caractéristique. S'il y a beaucoup de ces bulles, l'eau « siffle ». Une bulle d'air monte à la surface de l'eau et éclate si la force de poussée est supérieure à la gravité. L'ébullition est un processus continu ; lors de l'ébullition, la température de l'eau est de 100 degrés et ne change pas à mesure que l'eau bout.

Littérature

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4. P.M. Kurennova « Livre de traitement folklorique russe ».
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Ébullition- il s'agit d'une transition intensive du liquide en vapeur, qui se produit avec la formation de bulles de vapeur dans tout le volume du liquide à une certaine température.

Pendant l'ébullition, la température du liquide et de la vapeur au-dessus ne change pas. Il reste inchangé jusqu'à ce que tout le liquide soit évaporé. Cela se produit parce que toute l’énergie fournie au liquide est utilisée pour le convertir en vapeur.

La température à laquelle bout un liquide s'appelle point d'ébullition.

Le point d'ébullition dépend de la pression exercée sur la surface libre du liquide. Ceci s'explique par la dépendance de la pression de vapeur saturée à la température. La bulle de vapeur se développe jusqu'à ce que la pression de la vapeur saturée à l'intérieur dépasse légèrement la pression dans le liquide, qui est la somme de la pression externe et de la pression hydrostatique de la colonne de liquide.

Plus la pression extérieure est forte, plus température d'ébullition.

Tout le monde sait que l’eau bout à une température de 100 ºC. Mais il ne faut pas oublier que cela n’est vrai qu’à une pression atmosphérique normale (environ 101 kPa). À mesure que la pression augmente, le point d’ébullition de l’eau augmente. Par exemple, dans les autocuiseurs, les aliments sont cuits sous une pression d’environ 200 kPa. Le point d'ébullition de l'eau atteint 120°C. Dans l'eau à cette température, le processus de cuisson se produit beaucoup plus rapidement que dans l'eau bouillante ordinaire. Cela explique le nom « autocuiseur ».

Et vice versa, en réduisant la pression extérieure, on abaisse ainsi le point d'ébullition. Par exemple, dans les zones montagneuses (à 3 km d'altitude, où la pression est de 70 kPa), l'eau bout à une température de 90°C. Par conséquent, les habitants de ces zones qui utilisent une telle eau bouillante ont besoin de beaucoup plus de temps pour préparer la nourriture que les habitants des plaines. Mais il est généralement impossible de faire bouillir, par exemple, un œuf de poule dans cette eau bouillante, car le blanc ne coagule pas à des températures inférieures à 100 °C.

Chaque liquide a son propre point d’ébullition, qui dépend de la pression de vapeur saturée. Plus la pression de vapeur saturée est élevée, plus le point d'ébullition du liquide correspondant est bas, car à des températures plus basses, la pression de vapeur saturée devient égale à la pression atmosphérique. Par exemple, à un point d’ébullition de 100 °C, la pression de vapeur saturée de l’eau est de 101 325 Pa (760 mm Hg) et la pression de vapeur n’est que de 117 Pa (0,88 mm Hg). Le mercure bout à 357°C sous pression normale.

Chaleur de vaporisation.

Chaleur de vaporisation (chaleur d'évaporation)- la quantité de chaleur qui doit être transmise à une substance (à pression et température constantes) pour la transformation complète d'une substance liquide en vapeur.

La quantité de chaleur nécessaire à la vaporisation (ou libérée lors de la condensation). Pour calculer la quantité de chaleur Q nécessaire pour transformer toute masse de liquide prise à point d'ébullition en vapeur, la chaleur spécifique de vaporisation est nécessaire r esprit-à-masse m:

Lorsque la vapeur se condense, la même quantité de chaleur est libérée.