как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
Аватара пользователя
с12
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Сб ноя 19, 2005 2:06 pm

как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение с12 » Вт июн 11, 2013 5:46 pm

Нужно ли перемешивать воду или нет
По идее, нижний слой, нагревшись, поднимается наверх, не успевая перемешиваться с холодной водой и в верху на протяжении всего нагрева (до кипения) горячее, чем внизу. Тогда перемешивать не стоит или всё-таки будет разница в зависимости от скорости перемешивания? (не беру диапазон от 0 до 4х градусов, там понятно)

Аватара пользователя
Агдамыч
Сообщения: 4837
Зарегистрирован: Пт ноя 06, 2009 3:45 pm

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение Агдамыч » Вт июн 11, 2013 7:01 pm

Хм. По идее нельзя допускать, чтобы перегретые локальные объёмы воды контактировали со стенками кастрюли или воздухом. Поэтому -перемешивать. Но как себя будет вести несферическая кастрюля при нормальном давлении, этого я не знаю.

[ Post made via Windows Smartphone ] Изображение

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение amik » Вт июн 11, 2013 8:57 pm

Курс ПАХТ(процессов и аппаратов химической технологии) учит, что перемешивание всегда интенсифицирует процесс теплообмена. При этом совершенно не важно, выше или ниже +4оС температура воды.
Если стоит задача быстро нагреть ограниченный объем жидкости, то можно измыслить конструкцию прибора, при необходимости же нагрева всей реакционной массы, перемешивание как внутри, так и снаружи аппарата существенно увеличивает скорость теплопередачи.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
с12
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Сб ноя 19, 2005 2:06 pm

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение с12 » Вт июн 11, 2013 9:17 pm

Спасибо за ответ. Дело было на кухни. и просто возник вопрос как быстрей вода нагреется в кастрюле. +4 градуса - я имел в виду максимальную плотность. ну а какое будет распределение температуры по высоте в греющейся кастрюле без перемешивания?

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение Maryna » Вт июн 11, 2013 9:42 pm

Верхний слой вряд ли будет отличаться от нижнего более, чем на градус. Тем более, что когда растворимость газов в воде уменьшится настолько, что начнется активное газообразование (это градусах при 60 уже), дополнительное перемешивание будет осуществляться без Вашего участия.
Чтобы быстрее нагреть, надо минимизировать потери: закрыть крышку теплоизоляцией, кастрюля должна максимально плотно прилегать к источнику тепла.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение amik » Вт июн 11, 2013 9:43 pm

с12 писал(а):ну а какое будет распределение температуры по высоте в греющейся кастрюле без перемешивания?
Неравномерное :) Если кастрюля стоит непосредственно на горячей плите, то подозреваю, что несколько горячее будет непосредственно в придонном слое, контактирущим с горячим дном кастрюли. В объеме будут ламинарные циркуляционные потоки жидкости и совсем не факт, что температура на поверхности жидкости будет выше.
Помнится, когда кипятил воду для пельмешек, то на дне уже вовсю кипение с пузырями, а сверху горячая, но тишина.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение Maryna » Вт июн 11, 2013 9:48 pm

Сверху меньше центров газообразования, чем на дне. :)
Я уже вижу эту задачу: температура дна кастрюли, скажем, 140 градусов (не знаю, насколько это реально), объем воды 5 л, высота столба жидкости - 25 см. Испарение с поверхности происходит с такой-то скоростью. Теплопроводность воды - величина табличная. Рассчитать температуру воды у самого дна и вблизи поверхности. Повторить расчет, учтя возможность конвективного переноса за счет разности плотностей (всякие там числа Рейнольдса помогут весело провести пару вечеров :-))

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: как быстрее нагреть кастрюлю с водой?

Сообщение amik » Вт июн 11, 2013 9:52 pm

Не дадим воде греться вхолостую.
Коллега Любитель обязательно бы совместил приятное со вкусным :)
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 21 гость