Jaké jsou bubliny ve vroucí vodě?

Bubliny formulář, když vy vařit vodu. Přemýšleli jste někdy, co je v nich? Tvoří se bubliny v jiných vrících tekutinách? Zde je pohled na chemické složení bublin, zda se vroucí vodní bubliny liší od bublin vytvořených v jiných kapalinách, a jak vařit vodu bez vytváření bublin.

Rychlá fakta: Vroucí vodní bubliny

Když poprvé začnete vařit vodu, zobrazené bubliny jsou v podstatě vzduchové bubliny. Technicky se jedná o bubliny vytvořené z rozpuštěných plynů, které vycházejí z roztoku, takže pokud je voda v jiné atmosféře, bubliny by se skládaly z těchto plynů. Za normálních podmínek jsou první bubliny většinou dusík s kyslíkem a trochu argonu a oxid uhličitý.

Jak budete pokračovat v ohřívání vody, molekuly získají dostatek energie pro přechod z kapalné fáze do plynné fáze. Tyto bubliny jsou vodní páry. Když vidíte vodu při „postupném varu“, jsou bubliny zcela vodní pára. Bubliny vodní páry se začínají tvořit na místech nukleace, což jsou často malé vzduchové bubliny, takže když se voda začne vařit, bubliny se skládají ze směsi vzduchu a vodní páry.

Jak vzduchové bubliny, tak i bubliny vodních par expandují, jak stoupají, protože na ně tlačí menší tlak. Tento efekt můžete vidět jasněji, pokud v bazénu foukáte pod vodou bubliny. Než se dostanou na povrch, bubliny jsou mnohem větší. Bubliny vodní páry začínají s rostoucí teplotou stoupat, protože více kapaliny se přeměňuje na plyn. Skoro se zdá, jako by bubliny pocházely ze zdroje tepla.

Zatímco vzduchové bubliny stoupají a expandují, někdy se parní bubliny zmenšují a mizí, jak se voda mění ze stavu plynu zpět do kapalné formy. Dvě místa, kde můžete vidět, že se bubliny smršťují, jsou na dně pánve těsně před vařením vody a na horní ploše. Na horním povrchu může bublina buď prasknout a uvolnit páru do vzduchu, nebo je-li teplota dostatečně nízká, může se bublina smrštit. Teplota na povrchu vroucí vody může být chladnější než spodní kapalina kvůli energii, která je absorbována molekulami vody, když mění fáze.

Pokud necháte převařenou vodu vychladnout a okamžitě reboil to, neuvidíte bublinky rozpuštěného vzduchu, protože voda neměla čas rozpouštět plyn. To může představovat bezpečnostní riziko, protože vzduchové bubliny dostatečně narušují povrch vody, aby zabránily explozivnímu varu (přehřátí). Můžete to pozorovat pomocí voda mikrovlná. Pokud vaříte vodu dostatečně dlouho na to, aby unikly plyny, nechte vodu vychladnout a poté ji ihned znovu vařte, povrchové napětí vody může zabránit kapalině z vroucí, i když je její teplota vysoká dost. Náraz kontejneru pak může vést k náhlému prudkému varu!

Jeden obyčejný mylný názor lidí věří, že bubliny jsou tvořeny vodíkem a kyslíkem. Když se voda vaří, mění se fáze, ale chemické vazby mezi atomy vodíku a kyslíku se nerozbijí. Jediný kyslík v některých bublinách pochází z rozpuštěného vzduchu. Neexistuje žádný vodík.

Pokud vaříte kromě vody jiné tekutiny, nastane stejný efekt. Počáteční bubliny budou tvořeny jakýmkoli rozpuštěným plynem. Jakmile se teplota přiblíží bodu varu kapaliny, bubliny budou plynnou fází látky.

I když můžete vařit vodu bez vzduchových bublin jednoduše jejím opětovným vařením, nemůžete dosáhnout bodu varu, aniž byste dostali bublinky páry. To platí o jiných kapalinách, včetně roztavených kovů. Vědci objevili způsob, jak zabránit tvorbě bublin. Metoda je založena na Leidenfrost efekt, což je vidět na kropící kapky vody na horké pánvi. Pokud je povrch vody potažen vysoce hydrofobním materiálem odpuzujícím vodu, vytvoří se polštář s párou, který zabraňuje probublávání nebo explozivnímu varu. Tato technika nemá v kuchyni mnoho uplatnění, ale lze ji použít i na jiné materiály, což potenciálně snižuje odpor povrchu nebo řídí procesy ohřevu a chlazení kovu.