Миф, в который вы до сих пор верили: какая вода быстрее закипает

Добавление щепотки соли в кастрюлю с водой не приведет к заметному результату. Чтобы вода закипела, давление ее пара должно слегка превышать атмосферное давление. Именно поэтому вода на вершине Эвереста кипит при более низких температурах, так как атмосферное давление на больших высотах значительно ниже.

Когда в воду добавляют соль, молекулам воды становится сложнее перейти в газообразное состояние (что происходит при закипании). Это повышает температуру кипения соленой воды. Правда, чтобы поднять точку кипения на 2°С нужно добавить 230 грамм поваренной соли на литр воды. Это намного больше соли, чем можно добавить в пищу. Морская вода в среднем содержит 35 грамм соли на литр.

Хотя добавление соли в воду повышает ее температуру кипения, в некоторых случаях соленая вода закипает быстрее. Теплоемкость – количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества на 1 °С – у соленой воды ниже, чем у пресной. Однако результат будет заметен невооруженным глазом только при попытке кипячения «раствора» с содержанием соли более 20%.

Поэтому, если вы хотите придать аромат воде в кастрюле, который потом впитает пища, то добавьте в нее соль. Соль усиливает способность хеморецепторов языка обнаруживать молекулы, которые воспринимаются через чувство вкуса. Других веских причин для этого нет.

Вода, получая тепло от плиты, огня или электронагревателя чайника, постепенно становится все горячее. Вполне логично, что вода в системе городского горячего водоснабжения, которая должна иметь температуру 60-75 градусов Цельсия, потребует меньше градусов для закипания, чем вода комнатной температуры (20 градусов Цельсия). Но чем холоднее вода, тем быстрее она нагревается, однако это преимущество временно. После достижения температуры горячей воды она будет нагреваться так же, как и горячая вода. Таким образом, время закипания холодной воды складывается из времени нагрева до температуры горячей и времени закипания горячей воды.

Заблуждение о том, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная, могло возникнуть из-за эффекта Мпембы. Этот эффект, названный в честь танзанийского школьника Эрасто Мпембы, пока не нашел научного объяснения. Ученые продолжают обсуждать его существование и пытаются повторить эксперименты школьника и профессора физики Денниса Осборна, который впервые наблюдал это явление.

В 2016 году британские ученые провели свои исследования и пришли к выводу, что горячая вода остывает не быстрее, чем холодная, опровергнув существование эффекта Мпембы. Однако в 2017 году две группы ученых — китайско-сингапурская и американская — поставили под сомнение эти выводы. Первые предположили, что теория предсказывает более быстрое охлаждение далекой от равновесия системы по сравнению с системой, которая изначально была ближе к равновесию. Вторые предсказали появление прямого и обратного эффекта Мпембы для некоторых видов сыпучих материалов.

Сырая вода закипает быстрее, чем кипяченая, и это связано с наличием большего количества растворенного воздуха в сырой воде. Содержание воздуха в воде зависит от температуры окружающей среды и давления. При 25 °C и нормальном атмосферном давлении, в одном литре сырой воды содержится около 23 мл воздуха, в то время как в кипяченой воде воздуха нет. Пузырьки воздуха можно увидеть на дне и стенках посуды до того, как сырая вода закипит (пик их образования приходится на 70°C). Небольшая разница в массе при одинаковом объеме воды говорит о том, что сырая вода закипит чуть быстрее. Однако, если кипяченая вода настоится и заново насытится воздухом, то разницы в скорости закипания не будет.

Процессы кипения характерны для многих веществ. Переход вещества из жидкого в газообразное состояние называется кипением. Для воды этот процесс означает преобразование в пар при ста градусах и стандартном для равнин давлении. Важно знать, что испарение и кипение — разные процессы. Испарение всегда имеет место, кипение же возможно только при определенных условиях — при наличии определенной температуры и давления.

Узнать, что вода начала кипеть, можно по нескольким признакам: образование пузырей внутри воды, их стремление на поверхность, горячая вода и пар над ней. Когда видны пузыри и пар, значит, вода кипит. Воду, которая кипит активно, можно считать безопасной. Если пузырьков пока нет, температура воды примерно шестьдесят градусов. Вода, которая кипит слабо, имеет температуру от восьмидесяти до девяноста градусов. Важно понимать, что температура кипения не всегда равна ста градусам.

Интересно, что вода в вакууме кипит, но лишь при 30 градусах, так что нет смысла кипятить воду в вакуумной камере для приготовления кофе.

На время закипания воды могут влиять следующие факторы:

При нагревании воды значительное количество тепла уходит на нагрев посуды, в которой находится вода. Соответственно, вода быстрее закипает в более тонкой и железной посуде, так как такая посуда быстрее нагревается и передает тепло воде. Например, литр воды в кастрюле на плите закипает примерно за 10 минут, а в электрическом чайнике – за 3 минуты. Чтобы ускорить процесс закипания, можно закрыть кастрюлю или чайник крышкой. Это позволит пару оставаться внутри и поможет теплу быстрее нагреть воду.

Когда вода закипает, этот момент сложно пропустить. В воде появляются пузырьки и начинается бурление. Пузырьки образуются из-за микроскопических неровностей на стенках емкости, которые служат центрами парообразования. Когда пузырь достигает поверхности воды, он лопается, выпуская пар в воздух, который скапливается над водой.

Как только вода начинает активно бурлить, ее можно снимать с огня. Вода достигает температуры 100°C и если ее оставить на огне, она начнет выкипать и полностью превращаться в пар. Вода продолжает активно испаряться еще некоторое время.

Чистота воды влияет на скорость ее закипания. Чистая вода закипает быстрее и не оставляет накипи, а также имеет более приятный вкус после кипячения. Пресная вода закипает быстрее, чем соленая. Однако, разница в температуре кипения и скорости закипания между соленой и несоленой водой незначительна для приготовления пищи.