Статьи, Пресс-релизы

Чай с физической точки зрения

14.11.2019

Многие из нас инстинктивно понимают, что если подуть на чай, то он станет прохладней, но как это всё происходит с физической точки зрения? В этой статье мы поговорим на простом языке о физике на примере полного цикла заварки чая.

Кипячение воды

Первое, что нужно сделать – это вскипятить воду. Вода кипит при температуре 100оС. Температура – это лишь численное значение тепловой энергии. Чтобы нагреть воду до температуры кипения – нужно передать ей энергию. Например, старые чайники мы ставим на газовую или электрическую плиту и с помощью теплообмена греем воду. В современных электрических чайниках напрямую проходит ток прямо через воду, что вызывает нагрев.

Нагрев происходит неравномерно, поэтому в более нагретых частях воды происходит переход из жидкого агрегатного состояния в газообразное. То есть, вода превращается в пар – это и есть пузыри при кипячении. Пузыри пара поднимаются вверх, так как они легче жидкой воды. Вообще получается так, что чем горячее вещество – тем оно легче (если не углубляться в физические процессы, которые происходят в веществе). Поэтому все чайники делают так, чтобы нагрев происходил внизу, далее более тёплая вода поднимается вверх, нагревая тем самым верхние слои; холодные слои опускаются, нагреваются и так далее. Всё это называется конвекцией.

Заварка чая

Вскипятили воду и перелили в кружку или прямо в чайнике решили заварить чай, но как это происходит? Диффузия – в физике весь этот процесс описывается одним этим словом. Если немного углубиться, то вкратце можно описать так, что вода является отличным растворителем, которая способна растворить в себе множество веществ. Процесс растворения – это когда одно вещество перемешивается с другим. То есть маленькие частички, в том числе и отдельные молекулы, перемешиваются с молекулами воды. Аналогично происходит и с сахаром, молоком, сливками, и со всем, что вы предпочитаете добавлять себе в напиток. Процесс можно ускорить с помощью принудительного перемешивания. Также есть зависимость от температуры – чем горячее, тем быстрее происходит диффузия.

Охлаждение чая

Далее происходит охлаждение чая. Не важно, хотите вы этого или нет, но чай сразу же начинает остывать. Замедлить процесс можно либо с помощью постоянного подогрева, либо с помощью термоса. Купить термос для чая в интернет магазине сейчас стало необычайно легко, ведь для этого нужно сидя на диване зайти на нужный сайт, выбрать подходящий термос и нажать кнопку «купить». Термос привезут по указанному адресу, где вы проверите товар и оплатите его.

Процесс охлаждение происходит так же, как и нагрев. На самом деле, это не охлаждение, а нагрев окружающей среды с помощью чая. То есть, ваш напиток будет отдавать тепло тремя методами: теплообмен, тепловое излучение и конвекция. Конвекция в данном случае играет минимальную роль, так как практически нет перемешивания чая с воздухом. Теплообмен происходит довольно быстро за счёт того, что чай нагревает слой воздуха, который с ним контактирует, и тот слой воздуха сразу же поднимается вверх, а на его место приходит слой комнатной температуры и так далее. Тепловое излучение и вовсе отдаёт тепло постоянно во все стороны.

Именно с этим и борются термосы: стенки убирают конвекцию (конвекция происходит только внутри напитка, а, следовательно, тепло никуда не уходит); теплообмен убирается с помощью вакуумной прослойки между корпусом и внутренней колбой; тепловое излучение убирается с помощью отражающего покрытия. Так получилось, что идеальный вакуум возможно получить только в теории, и идеального отражающего покрытия тоже не существует. В итоге на практике было выяснено, что нормальный термос способен удерживать тепло напитка в течение 8 часов.

Заключение

Выводов у этой статьи нет никаких, так как эта статья написана с целью познакомить вас с физикой. Как вы могли заметить, физика преследует нас повсюду, а глубокое её изучение приведёт к немного другому виденью мира. То есть вы будете понимать проходящие вокруг вас процессы, а, следовательно, – вы сможете оказывать на них влияние. Учите физику и другие технические науки!




Дата публикации: 14/11/2019





Другие новости раздела

05.10.2014
Некоторые люди предпочитают проводить свое свадебное торжество в каком-нибудь престижном ресторане или арендуют для этого выставочный зал. А другие пары предпочитают, чтобы ихняя свадьба проходила на природе. Желание похвальное, как как его осуществить, чтобы ни солнце не жгло, ни ветер не мешал?
14.10.2014
Раньше для забора применялся только деревянный штакетник, а сегодня имеется возможность установить металлический штакетник для заборов или же из пластика. Сравнивая эти три материала, следует отдать предпочтение металлическому варианту, так как это более прочный и долговечный материал.
15.10.2014
Здоровый и крепкий сон может зависеть как от удобного матраса, также и от правильно подобранного постельного белья. При его выборе не стоит подбирать его только по цене, так как на нем каждый день приходится спать около 8-и часов. И если это будет не совсем качественный материал, да еще с элементами синтетики, то ни о каком спокойном сне не может быть и речи

Еще новости:
Прекрасный отдых для всех и каждого
Выбор межкомнатных дверей
Что лучше - варежки или перчатки