Varför stiger bubblorna i kokande vatten

Be om vetenskapliga förklaringar till upplevelser, fenomen och anekdoter som du funderat på.

Re: Varför stiger bubblorna i kokande vatten

Inläggav Thermal » ons 26 apr 2017, 19:38

MBY skrev:Något så simpelt som att koka vatten *har* faktiskt effekter som är märkliga och tål att tänkas på. Jag själv har aldrig begripit vad vattnet gör när det sjuder. Det låter som mest då, men sedan avtar ljudet när vattnet blir varmare. Jag har svårt att tänka mig att förklaringen skulle vara okänd, det är nog bara jag som lyckats missa den.

Varför bubblorna stiger uppåt begriper jag dock. Det är helt enkelt Arkimedes princip. Däremot undrar jag varför bubblorna inte hinner kondensera på väg upp. Det borde gå snabbt och många bubblor borde aldrig nå ytan tycker jag. I stället tycks bubblorna växa på väg upp. Visst, minskat tryck medger expansion, men hur kan den effekten vara större än omgivande vattens avkylande effekt?

Får försöka koka vatten i en hög transparent cylinder och kolla. :)

Btw, välkommen till forumet! :)

Kokning är en mycket effektiv värmeöverföringsmetod. Någon heltäckande teori om hur det går till finns inte men hel- eller halvempiriska korrelationer finns de gott om.
https://books.google.fr/books?id=d4cgNG ... ns&f=false

Ett fenomen som är viktigt vid alla typer av kokning är att vattnets kapillärkraft höjer trycket i bubblan, och därmed kokpunkten, ju mindre bubblan är. I botten på en kokande kastrull är temperaturen därför alltid >100 C, för ett typfall av storleksordningen 110 C. När vattnet kokar upp bildas därför ett varmt gränsskikt med övertemperatur av storleksordningen 0,5 – 1,0 mm närmast ytan. När en bubbla växer utanför gränsskikt kollapsar den, vattnet sjuder. På grund av samma fenomen får man ordentliga smällar om man leder man ned en slang med ånga i kallt vatten.

Själv har jag varit med on att utveckla en ”atombombsvamphypotes” för bubbelbildning. När vattnet på bubblans undersida övergår till ånga måste den avgå med en hastighet av storleksordningen 1000 ggr högre än vattnets. Därmed bildas ett accelerationstryck som ger bubblan en svampliknande form. Mottagandet av denna hypotes blev mer formellt än entusiastiskt. Fortfarande tror jag dock att fenomenet kan vara en delförklaring.
En definition är per definition alltid korrekt. Frågan är om den är ändamålsenlig
Thermal
 
Inlägg: 471
Blev medlem: tor 17 maj 2007, 10:43
Ort: Marseille France

Re: Varför stiger bubblorna i kokande vatten

Inläggav Lukasolsson84 » lör 13 maj 2017, 08:26

Är jag helt förvirrad om jag säger att vattnet blir till ånga och då luft är lättare än vatten stiger ångan upp (bubblor). :shock:
Lukasolsson84
 
Inlägg: 1
Blev medlem: lör 13 maj 2017, 07:37

Re: Varför stiger bubblorna i kokande vatten

Inläggav Anders G » lör 13 maj 2017, 10:08

Lukasolsson84 skrev:Är jag helt förvirrad om jag säger att vattnet blir till ånga och då luft är lättare än vatten stiger ångan upp (bubblor). :shock:

Du är på rätt väg. Vattenångan är dock inte "luft", utan en gas. 'På samma sätt som luft är lättare än vatten' blir språkligt korrekt.

Det är till stor del ett tryckfenomen. Ångan utövar ett tryck, som är större än vattnets mottryck. Lägsta motståndet i en kastrull blir uppåt. Då ångans tryck överstiger atmosfärstrycket börjar det hända saker.
They don't like it up'em, you know!
Användarvisningsbild
Anders G
 
Inlägg: 6604
Blev medlem: sön 18 dec 2005, 20:15
Ort: Walmington on Sea

Re: Varför stiger bubblorna i kokande vatten

Inläggav Thermal » lör 13 maj 2017, 18:36

Anders G skrev:
Lukasolsson84 skrev:Är jag helt förvirrad om jag säger att vattnet blir till ånga och då luft är lättare än vatten stiger ångan upp (bubblor). :shock:

Du är på rätt väg. Vattenångan är dock inte "luft", utan en gas. 'På samma sätt som luft är lättare än vatten' blir språkligt korrekt.

Det är till stor del ett tryckfenomen. Ångan utövar ett tryck, som är större än vattnets mottryck. Lägsta motståndet i en kastrull blir uppåt. Då ångans tryck överstiger atmosfärstrycket börjar det hända saker.

Förtydligande:
Det som i vanligt tal kallas ånga är i fysik mening inte ånga utan kondenserade vattendroppar, inte olika moln. Ren ånga är en genomskinlig gas precis som bubblorna i kokande vatten.

Ta en titt på avgasröret till en väl uppvärmd bilmotor eller röken från en skorsten. Det som först kommer ut är en genomskinlig gas men efter en mycket kort sträcka kondenserar ångan till vattendroppar som i dagligt tal, i brist på ett bättre ord, kallas ånga, fast det egentligen är fel.
En definition är per definition alltid korrekt. Frågan är om den är ändamålsenlig
Thermal
 
Inlägg: 471
Blev medlem: tor 17 maj 2007, 10:43
Ort: Marseille France

Föregående

Återgå till Förklara det här!

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 2 gäster