Почему шумит электрический чайник
Почему чайник шумит во время работы?
Замечали ли вы когда-нибудь, что электрический чайник очень сильно шумит во время работы? Конечно замечали, ведь не заметить это невозможно. Не исключено, что вы даже задавались вопросом из-за чего это происходит. При этом, когда вода почти закипела, звук становится тише, чем через несколько секунд после включения. Этому есть очень логичное объяснение, как и тому, почему чайник на плите работает иначе и шуметь начинает только тогда, когда вода уже почти закипела.
Чайник во время работы имеет свойство шуметь.
В первую очередь, давайте определимся с тем, чем электрический чайник отличается от обычного, которым еще наши бабушки и дедушки кипятили воду на газовой плите.
В основе электрического чайника лежит нагревательный элемент. Он располагается на дне самого чайника и нагревается за счет подключения прибора к электрической сети. На заре появления электрических чайников нагревательный элемент имел разную форму. Долгое время использовался вариант, похожий на кипятильник. Он имел форму спирали и неплохо справлялся со своими задачами. Потом пришло время плоского нагревательного элемента, и многое поменялось.
Конструкция упростилась, а вода стала нагреваться быстрее. Тут и кроется первая и основная причина шума во время кипячения.
Почему чайник шумит?
Современные чайники имеют мощность несколько киловатт, чтобы от того времени, как мы захотим чашечку горячего чая, до того момента, как мы ее получим, прошло как можно меньше времени. Выше было сказано, что нагревательный элемент находится внизу, а это означает, что нагрев воды происходит неравномерно. То есть, когда вода, находящаяся в нижней части ёмкости, уже вступила в контакт с раскаленной поверхностью, верхняя еще остается холодной.
Уже подписался на наш новостной канал в Telegram? Если нет, дочитывай статью и присоединяйся к нам.
В этот момент газ, находящийся в воде, начинает расширяться и превращаться в пузырьки воздуха. Эти пузырьки начинают подниматься вверх. Когда они достигают холодного слоя, они начинают схлопываться за счет снижения температуры газа в более холодной жидкой среде.
В этот момент пузырек и производит небольшой шум. Когда таких пузырьков много, едва слышный хлопок превращается в шипение, а потом в гул, которые и сопровождает кипение чайника. Чуть позже этот звук переходит в более громкие хлопки, которых становится много, но, при этом, они становятся тише.
В этот момент вода начинает закипать полностью и пузырьки доходят ото дна до самой поверхности, заставляя воду бурлить. Через какое-то время чайник выключается и мы можем воспользоваться кипятком.
Обычный чайник для плиты работает тише электрического.
Теоретически, избежать шипения во время работы чайника возможно. Для этого надо помешивать воду, чтобы она прогревалась более равномерно и не было тех самых пузырьков, которые схлопываются, поднимаясь наверх. Только, если захотите это попробовать, будьте осторожны. Пар очень горячий, а прибор подключен к розетке.
Еще одним способом избавиться от шума будет выбор менее мощного чайника или выбор более слабого режима нагрева, если ваша модель это позволяет.
Также можно заметить, что чайник на плите так сильно не шумит и основной звук начинается в тот момент, когда вода уже кипит. В этот же момент из-за расширения газа начинает издавать звук свисток, расположенный на корпусе (если он есть). Связано это как раз с тем, что вода в чайнике на плите нагревается медленнее. И не производит ситуаций, когда часть воды уже кипит, а часть еще остается холодной.
Лично меня кипение чайника напрягает только в тот момент, когда я включаю его поздно вечером. В остальное время потерпеть шум в течение пары минут не вызывает у меня никакого дискомфорта. Я выбираю более быстрое закипание при большем шуме, а не наоборот.
Напрягает ли вас шум чайника или его можно потерпеть, если вода закипает быстро?
Почему чайник шумит, нагреваясь
Обычный для плиты работает тише электрического. А причина проста
Замечали ли вы когда-нибудь, что электрический чайник очень сильно шумит во время работы? Конечно, замечали, ведь не заметить это невозможно. Не исключено, что вы даже задавались вопросом, из-за чего это происходит.
При этом, когда вода почти закипела, звук становится тише, чем через несколько секунд после включения. Этому есть очень логичное объяснение, как и тому, почему чайник на плите работает иначе и шуметь начинает только тогда, когда вода уже почти закипела.
В первую очередь, давайте определимся с тем, чем электрический чайник отличается от обычного, которым еще наши бабушки и дедушки кипятили воду на газовой плите.
В основе электрического чайника лежит нагревательный элемент. Он располагается на дне самого чайника и нагревается за счет подключения прибора к электрической сети. На заре появления электрических чайников нагревательный элемент имел разную форму. Долгое время использовался вариант, похожий на кипятильник. Он имел форму спирали и неплохо справлялся со своими задачами. Потом пришло время плоского нагревательного элемента, и многое поменялось. Конструкция упростилась, а вода стала нагреваться быстрее. Тут и кроется первая и основная причина шума во время кипячения.
Современные чайники имеют мощность несколько киловатт, чтобы от того времени, как мы захотим чашечку горячего чая, до того момента, как мы ее получим, прошло как можно меньше времени. Выше было сказано, что нагревательный элемент находится внизу, а это означает, что нагрев воды происходит неравномерно. То есть, когда вода, находящаяся в нижней части ёмкости, уже вступила в контакт с раскаленной поверхностью, верхняя еще остается холодной.
В этот момент газ, находящийся в воде, начинает расширяться и превращаться в пузырьки воздуха. Эти пузырьки начинают подниматься вверх. Когда они достигают холодного слоя, то начинают схлопываться за счет снижения температуры газа в более холодной жидкой среде.
В этот момент пузырек и производит небольшой шум. Когда таких пузырьков много, едва слышный хлопок превращается в шипение, а потом в гул, которые и сопровождает кипение чайника. Чуть позже этот звук переходит в более громкие хлопки, которых становится много, но, при этом, они становятся тише.
В этот момент вода начинает закипать полностью, и пузырьки доходят от дна до самой поверхности, заставляя воду бурлить. Через какое-то время чайник выключается, и мы можем воспользоваться кипятком.
Теоретически, избежать шипения во время работы чайника возможно. Для этого надо помешивать воду, чтобы она прогревалась более равномерно и не было тех самых пузырьков, которые схлопываются, поднимаясь наверх. Только, если захотите это попробовать, будьте осторожны. Пар очень горячий, а прибор подключен к розетке.
Еще одним способом избавиться от шума будет выбор менее мощного чайника или выбор более слабого режима нагрева, если ваша модель это позволяет.
Также можно заметить, что чайник на плите так сильно не шумит и основной звук начинается в тот момент, когда вода уже кипит. В этот же момент из-за расширения газа начинает издавать звук свисток, расположенный на корпусе (если он есть). Связано это как раз с тем, что вода в чайнике на плите нагревается медленнее. И не производит ситуаций, когда часть воды уже кипит, а часть еще остается холодной.
Почему чайник шумит перед закипанием?
Ежедневно на сотнях миллионов кухонь по всему миру несколько раз в сутки кипит вода. И каждый человек хоть раз в жизни задавался вопросом: «почему перед закипанием возникает шум?». Кто-то сразу вспоминает школьную программу и в памяти всплывает необычное слово «кавитация».
«Какие-то пузырьки лопаются – поэтому и шум», – услужливо подсказывает подсознание. Но точный ход процесса мало кто помнит. И, тем более, мало кто знает, что шум создают одновременно два явления.
Что такое кипение?
Что такое кипение? Есть четкое определение: «Кипение – парообразование, которое происходит одновременно во всем объеме жидкости». Для запуска процесса обязательно соблюдение следующих условий:
- Наличие центров парообразования;
- Постоянный подвод тепла;
Достижение жидкостью определенной температуры, называемой температурой кипения.
Почему в кипящей воде образуются пузырьки пара?
Центры парообразования, вокруг которых начинают появляться пузырьки – это мелкие трещинки, жирные пятна, твёрдые частицы – пылинки. Они задерживают небольшие объемы воздуха, а жидкость запирает воздух до начала кипения. Также в воде содержатся растворенные газы: кислород, азот, углекислый газ. Связи между молекулами газа и молекулами воды слабые и при нагревании быстро рушатся. Когда растворенный газ высвобождается, то давление воды заставляет его принять наиболее энергоэффективную – сферическую форму. Получаются пузырьки.
После выделения газа, высокая температура приступает к разделению молекул жидкости. Образовывается пар, который выделяется внутрь уже сформированных пузырьков. Так начинается процесс кипения.
Причины шума при закипании
Первые признаки кипения можно наблюдать у дна чайника – там наибольшая температура, именно там появляются первые пузырьки. Каждый из них содержит газ и насыщенный пар. Пока пузырек маленький, он удерживается силами поверхностного натяжения. Затем быстро движущиеся молекулы воды, которые образуют пар, накапливаются внутри пузырька и он начинает увеличиваться. Отрыв происходит в тот момент, когда сила Архимеда, выталкивающая пузырек, становится больше сил натяжения, удерживающих его. Пузырек освобождается и устремляется к поверхности
Отрыв вызывает колебания жидкости. Именно эти колебания являются первой причиной шума при кипении. Можно оценить частоту получаемого звука. Она обратно пропорциональна времени, которое требуется пузырьку, чтобы оторваться от дна. Время же характеризует силу колебания, вызываемого отрывом.
Расчёты показали, что среднее время отрыва порядка 0,01 секунды, а значит частота звука около 100 Гц. Именно эти данные позволили ученым понять, что существует какая-то ещё причина шума при кипении чайника. Ведь реальная частота звука была измерена и оказалась на порядок больше рассчитанной.
Открытие двойственной природы шума было сделано шотландским ученым Джозефом Блэком. Это произошло в 18 веке, во время его работы в университете Эдинбурга.
Основной источник шума при закипании воды
Именно Джозеф Блэк первым исследовал процесс кипения и установил источник дополнительного шума. Он обнаружил, что не все пузырьки отрываясь от дна и стенок достигают поверхности. А в самом начале процесса закипания ни один пузырек не достигает поверхности – они пропадают в толще воды.
Явление так заинтересовало ученого, что он провел несколько бессонных ночей, пытаясь обнаружить причину исчезновения пузырьков. Исследования помогли сделать правильный вывод. Ответ оказался прост – разница температур. В начале своего движения пузырьки находятся в самой горячей части сосуда. Давление насыщенных паров позволяет им сохранять сферическую форму.
Изменение звука при кипячении воды
При движении вверх, пузырьки попадают в более холодные слои. Пар начинает конденсироваться, давление внутри падает. В какой-то момент он больше не может удерживать форму и схлопывается. Явление образования, отрыва и схлопывания пузырьков во время кипения назвали «кавитация». Были проведены необходимые расчёты, которые показали – частота звука при схлопывании близка к значению 1000 Гц. Данные соответствуют экспериментально измеренным параметрам. По мере нагрева жидкости, пузырьки перестают схлопываться и уровень шума меняется. Частота звука заметно понижается. Вскоре, уже все без исключения пузырьки достигают поверхности. Шум стихает, возникает «бульканье».
Рождение, отрыв, всплытие и лопанье пузырьков – физическое явление, которое каждый день видят миллионы людей. Но кипение сложнее, чем кажется поначалу. Можно выделить два процесса: кавитацию и колебание жидкости во время отрыва пузырька. Характерный звук вызывают оба, но акустический эффект одного легко отличить от другого. По шуму можно без труда определить, когда вода в чайнике нагрелась до нужной температуры.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Почему чайник шумит перед закипанием?
Ежедневно на сотнях миллионов кухонь по всему миру несколько раз в сутки кипит вода. И каждый человек хоть раз в жизни задавался вопросом: «почему перед закипанием возникает шум?». Кто-то сразу вспоминает школьную программу и в памяти всплывает необычное слово «кавитация».
«Какие-то пузырьки лопаются – поэтому и шум», – услужливо подсказывает подсознание. Но точный ход процесса мало кто помнит. И, тем более, мало кто знает, что шум создают одновременно два явления.
Что такое кипение?
Что такое кипение? Есть четкое определение: «Кипение – парообразование, которое происходит одновременно во всем объеме жидкости». Для запуска процесса обязательно соблюдение следующих условий:
- Наличие центров парообразования;
- Постоянный подвод тепла;
Достижение жидкостью определенной температуры, называемой температурой кипения.
Почему в кипящей воде образуются пузырьки пара?
Центры парообразования, вокруг которых начинают появляться пузырьки – это мелкие трещинки, жирные пятна, твёрдые частицы – пылинки. Они задерживают небольшие объемы воздуха, а жидкость запирает воздух до начала кипения. Также в воде содержатся растворенные газы: кислород, азот, углекислый газ. Связи между молекулами газа и молекулами воды слабые и при нагревании быстро рушатся. Когда растворенный газ высвобождается, то давление воды заставляет его принять наиболее энергоэффективную – сферическую форму. Получаются пузырьки.
После выделения газа, высокая температура приступает к разделению молекул жидкости. Образовывается пар, который выделяется внутрь уже сформированных пузырьков. Так начинается процесс кипения.
Причины шума при закипании
Первые признаки кипения можно наблюдать у дна чайника – там наибольшая температура, именно там появляются первые пузырьки. Каждый из них содержит газ и насыщенный пар. Пока пузырек маленький, он удерживается силами поверхностного натяжения. Затем быстро движущиеся молекулы воды, которые образуют пар, накапливаются внутри пузырька и он начинает увеличиваться. Отрыв происходит в тот момент, когда сила Архимеда, выталкивающая пузырек, становится больше сил натяжения, удерживающих его. Пузырек освобождается и устремляется к поверхности
Отрыв вызывает колебания жидкости. Именно эти колебания являются первой причиной шума при кипении. Можно оценить частоту получаемого звука. Она обратно пропорциональна времени, которое требуется пузырьку, чтобы оторваться от дна. Время же характеризует силу колебания, вызываемого отрывом.
Расчёты показали, что среднее время отрыва порядка 0,01 секунды, а значит частота звука около 100 Гц. Именно эти данные позволили ученым понять, что существует какая-то ещё причина шума при кипении чайника. Ведь реальная частота звука была измерена и оказалась на порядок больше рассчитанной.
Открытие двойственной природы шума было сделано шотландским ученым Джозефом Блэком. Это произошло в 18 веке, во время его работы в университете Эдинбурга.
Основной источник шума при закипании воды
Именно Джозеф Блэк первым исследовал процесс кипения и установил источник дополнительного шума. Он обнаружил, что не все пузырьки отрываясь от дна и стенок достигают поверхности. А в самом начале процесса закипания ни один пузырек не достигает поверхности – они пропадают в толще воды.
Явление так заинтересовало ученого, что он провел несколько бессонных ночей, пытаясь обнаружить причину исчезновения пузырьков. Исследования помогли сделать правильный вывод. Ответ оказался прост – разница температур. В начале своего движения пузырьки находятся в самой горячей части сосуда. Давление насыщенных паров позволяет им сохранять сферическую форму.
Изменение звука при кипячении воды
При движении вверх, пузырьки попадают в более холодные слои. Пар начинает конденсироваться, давление внутри падает. В какой-то момент он больше не может удерживать форму и схлопывается. Явление образования, отрыва и схлопывания пузырьков во время кипения назвали «кавитация». Были проведены необходимые расчёты, которые показали – частота звука при схлопывании близка к значению 1000 Гц. Данные соответствуют экспериментально измеренным параметрам. По мере нагрева жидкости, пузырьки перестают схлопываться и уровень шума меняется. Частота звука заметно понижается. Вскоре, уже все без исключения пузырьки достигают поверхности. Шум стихает, возникает «бульканье».
Рождение, отрыв, всплытие и лопанье пузырьков – физическое явление, которое каждый день видят миллионы людей. Но кипение сложнее, чем кажется поначалу. Можно выделить два процесса: кавитацию и колебание жидкости во время отрыва пузырька. Характерный звук вызывают оба, но акустический эффект одного легко отличить от другого. По шуму можно без труда определить, когда вода в чайнике нагрелась до нужной температуры.
