Главная / Статьи / Вскипятить воду без кипячения

Вскипятить воду без кипячения

Размещено

Скромные дачники, как правило, обходятся бюджетными решениями обеспечения садового домика водой. Источником водоснабжения является скважина «на песок», водопроводная система монтируется без дополнительных фильтров, а для обеззараживания воды из скважины выбирается самый простой способ — кипячение.

Образование пузырьков пара и есть кипение

Процесс кипения воды представляет собой интенсивное парообразование, происходящие при достижении жидкостью температуры кипения.

Все знают, как кипит вода в сосуде, стоящем на нагревательном элементе: на дне жидкости в огромном количестве образуются пузырьки пара, поднимающиеся к поверхности воды. А возможно ли вскипятить воду так, чтобы она не кипела?

Ученые-физики из Саудовской Аравии нашли способ кипячения воды без образования пузырей. Взяв за основу методики эффект Лейденфроста, они изготовили металлические шарики с нанопокрытием, нагрели до 400 С и кинули в воду. Шарики вскипятили воду без образования пузырей пара, то есть как такового процесса кипения не произошло, хотя температура воды и достигла 100 С.

Феномен эффекта Лейденфроста

Каким образом ученые получили подобные результаты? Для этого нужно рассмотреть подробнее феномен эффекта Лейденфроста. С ним знакома каждая домохозяйка: при попадании на раскаленную поверхность (например, сковородку) вода не испаряется, а скатывается в шарики, мгновенно нагреваясь до высокой температуры. Точка Лейденфроста для сковородки составляет 193 С. При снижении температуры нагретой поверхности ниже точки Лейденфроста, начинается обычный процесс кипения с образованием пузырьков.

Ученые выяснили, что при попадании воды на сковородку, нагретую выше 193  С, вокруг капель воды мгновенно образуется паровая прослойка, не дающая воде контактировать с поверхностью сковородки. Таким образом, испарение происходит только с поверхности капель воды, а не во всем ее объеме, так как слой пара препятствует интенсивному теплообмену между водой и сковородкой.

Опыты с шариками с нанопокрытием и без него

Вернемся к шарикам для кипячения воды. Их поверхности покрыта специальным гидрофобным составом. Вокруг попавших в воду раскаленных шариков тут же образуется тонкая оболочка пара. Процесс можно себе представить, как шарики из воды на сковородке, только наоборот. Как только шарики остывали до критической температуры, начиналось интенсивное образование пузырей.

Ученые заметили еще одну закономерность: если в воду опускали шарики без нанопокрытия, пузырьки пара начинали образовываться сразу же. Таким образом, физики пришли к выводу: чем сильнее у нанопокрытия водоотталкивающие характеристики, тем ниже точка Лейденфроста, то есть, при определенных условиях шарики достаточно нагреть всего лишь до 100 С, чтобы вскипятить воду без кипячения.

"Вскипятить воду без кипячения", БК "ПОИСК", рассказать друзьям: Май 20th, 2017
Наверх