Почему чайник гремит перед закипанием как избавиться

Почему шумит электрический чайник при нагревании

Небольшой шум при кипячении воды это нормально, но иногда электрические чайники шумят очень сильно, гудят, свистят и даже стучат во время нагрева. В нашей статье разбираемся, почему может шуметь чайник, и что с этим можно сделать.

Чайник шумит из-за «физики»

Шум при кипячении воды в электрочайнике может быть связан с тем, как именно она нагревается:

• тепло распространяется от нагревательного элемента, и сначала греется вода рядом с ним;
• внутри нее начинают образовываться пузырьки кислорода и перегретого пара;
• они поднимаются, попадают в более холодный слой;
• при контакте с расположенным выше холодным слоем пузырьки лопаются с негромким звуком.

Обычно шум закипающей воды появляется после включения. Может пройти от нескольких секунд до 1-1,5 минут, это зависит от мощности электрочайника. Шум почти пропадает перед тем, как вода закипит.

Такой же шум может появляться и при кипячении в кастрюле или в чайнике на плите, но обычно он тише. Он связан с неравномерным прогревом воды в колбе электрочайника. Нижний слой рядом с нагревательным элементом прогревается очень быстро, а верхний — намного медленнее. Шум из-за неравномерного прогрева может быть сильнее у чайников с плоскими нагревательными элементами (нагрев «спиральным» элементом обычно происходит тише). Но даже электрочайник с плоским нагревательным элементом не должен шуметь слишком сильно.

Если шум мешает, попробуйте каждый раз заливать новую воду. Считается, что при повторном кипячении гул громче. Лучше кипятить столько воды, сколько вам нужно именно сейчас. Даже если чайник будет громко шуметь, меньший объем воды он нагреет быстрее, и это не будет сильно мешать.

Если электрочайник шумит из-за накипи

При кипячении жесткой или содержащей примеси воды на нагревательном элементе, дне, стенках колбы быстро появляется накипь. Она выглядит как белый или желтоватый налет. Он очень твердый, плохо счищается. Сначала этот налет похож на пленку, но если его скапливается много, он может становиться пористым, отслаиваться хлопьями. Накипь — одна из основных причин, почему электрический чайник сильно шумит при нагревании. Обычно чем ее больше, тем более громким становится шум.

Кроме накипи внутри колбы могут появляться и другие отложения — это зависит от состава воды. Лучше всего использовать очищенную, фильтрованную или бутилированную воду. Накипь будет образовываться медленнее, а кроме того, это полезно для здоровья. Даже если вы всегда заливаете именно очищенную воду, со временем внутри колбы может появляться налет.

Как очистить электрический чайник от накипи?

Чтобы внутри электрического чайника не было накипи, нужно правильно ухаживать за ним. Периодически промывайте колбу и нагревательный элемент, убирайте осадок и налет с их поверхности. Если накипь появляется, каждые 2-3 недели нужно очищать чайник от нее. Для этого можно использовать следующие способы:

• • водный раствор лимонной кислоты (чайная ложка на 1 стакан) заливают в колбу, оставляют на 20-30 минут;
• • 70% уксусную кислоту в пропорции 1:5 смешивают с водой, заливают в колбу на 20-30 минут;
• • используют специальные средства для декальцинации (соблюдая инструкцию).

После чистки колбу хорошо промывают, несколько раз наполняя водой и сливая ее, чтобы внутри не осталось следов накипи или чистящего состава.

Где установлен ваш чайник?

Чтобы понять, почему чайник сильно шумит, обратите внимание на то, где и как он стоит. Шум может усиливаться в двух случаях:

• • если электрочайник установлен в большом гулком помещении;
• • если он стоит на неровном основании.

Шум может казаться более громким, если кухня просторная, и в ней мало поверхностей, поглощающих звук. Возможно, если добавить текстиль в оформление интерьера (коврики, шторы, скатерти), станет комфортнее.

Если чайник стучит, дребезжит во время нагрева, убедитесь, что он стоит ровно, на достаточно прочном основании. Когда вода закипает, начинает бурлить, электрочайник может вибрировать, стучать о платформу питания, если она размещена неровно или неустойчиво.

Материал корпуса и конструкция

Материал корпуса может влиять на то, насколько сильно гудит или шумит чайник при нагревании. Электрочайники изготавливают из следующих материалов:

Среди самых тихих — электрические чайники с корпусом из керамики. Например, у электрочайника Polaris PWK 1260CC или Polaris PWK 1287CC корпус изготовлен из экологически чистой керамики. Такие чайники почти не шумят при работе и хорошо держат тепло.

Тихо работают и модели со стеклянными колбами: Polaris PWK 1774CGL, Polaris PWK 1759CGL, Polaris PWK 1702CGL и другие. Их легко очищать, а значит, внутри не будет скапливаться накипь. Плоский нагревательный элемент из медицинской стали имеет идеально гладкую поверхность, и за ним просто ухаживать

Чайники с пластиковыми корпусами немного громче стеклянных или керамических, но и у них уровень шума не слишком высокий. Это, в том числе, зависит от качества пластика. Например, для Polaris PWK 2077CLиспользуется высококачественный пищевой пластик, и поверхность колбы внутри долго остается гладкой. Накипь на ней появляется медленно, она легко удаляется.

Стальные чайники считаются самыми шумными: звук кипения при работе хорошо слышно, а если внутри есть накипь или подставка стоит неровно, звук может становиться очень громким. Чтобы при нагревании электрические чайники с корпусами из стали шумели как можно меньше, важно следить за их состоянием, регулярно очищать колбу и нагревательный элемент от налета.

На уровень шума может влиять и конструкция, а также качество сборки чайника. Если он гудит, свистит, стучит при нагревании, возможно, причина в том, что детали подогнаны неплотно, собраны неаккуратно. Если важно, чтобы электрочайник работал тихо, лучше выбирать технику надежных производителей.

Источник

Почему чайник шумит перед закипанием? Причины, фото и видео

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:

1. Наличие центров парообразования;
2. 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.

Источник

Почему чайник шумит когда в нем греется вода?

Все замечали, что когда мы включаем чайник греться, он начинает шуметь. Почему это происходит? Нет, причина далеко не в устройстве самого чайника, не в электронике. Ведь даже вода греющаяся в кастрюле тоже издает шум. Да, верно, шумит сама вода. Но как это происходит?

Вся суть в том, что в воде всегда есть растворенный воздух . Находится он в ней в виде пузырьков . Они не всплывают, потому что на них действует давление столба жидкости и атмосферное давление.

Когда мы включаем чайник, его нагревательный элемент начинает греться. Соответственно, пузырьки воздуха нагреваются , и исходя из уравнения состояния для изобарного процесса начинают расширяться. При этом, действующая на них выталкивающая сила, согласно закону Архимеда, начинает увеличиваться. Ну а раз выталкивающая сила увеличивается то им прямой путь наверх.

Но так как нагрев воды происходит довольно быстро, то верхние слои не успевают прогреваться и оказываются более холодными. Достигая этих слоев, пузырьки воздуха обратно «схлопываются» , именно в этот момент и происходит звук. Когда вода закипела (давление пара внутри пузырька больше атмосферного), эти пузырьки поднимаясь в верхние слои не «схлопываются» (соответственно и шума меньше), а расширяются еще сильнее, поэтому вы видите такое сильное бурление.

То есть, подытожим : вода шумит, потому что в ней находится растворенный воздух, нагреваясь снизу, воздух в виде пузырьков, расширяется и поднимается наверх. Но там пузырьки ждет более холодный слой воды, и они «схлопываются» издавая звук.

Как этого можно избежать? На самом деле очень просто: нужно постоянно перемешивать слои воды и подводить меньшую мощность к нагревательному элементу.

Источник

Почему шумит чайник, поставленный на огонь? Физика на кухне

Физика — наука великая и могучая. В последнем убеждать никого не надо. Фотографии, а пуще того, кинофильмы, которые были сняты в момент испытаний ядерного оружия, весьма убедительные. И весьма пугающие. Один мой приятель в таких случаях говорил: «Боишься — значит, уважаешь!»

Так что физику побаиваются и уважают. Уважали раньше, уважают и сейчас. Но, как говорилось в одном старом анекдоте, «не за это мы любим Петра Ильича Чайковского». Вот и в физику влюбляются не за то, что с ее помощью были приготовлены самые убийственные (и, как оказалось, самоубийственные тоже) виды оружия. В науку эту влюбляются потому, что она просто и ясно может ответить на самые разнообразные вопросы. В том числе и на вопросы «детские», один из которых сформулирован в заглавии.

К слову сказать, именно ответы на такие, незамысловатые с виду, вопросы отыскать, как правило, совсем не просто.

Итак, чайник, только поставленный на огонь, начинает громко шуметь. Кстати, с электрическим чайником происходит то же самое: шумит. Значит, не в том дело, что чайник поставлен на огонь. Дело в том, что вода в нем нагревается.

А вот после того, как вода, наконец, закипает, характерный шум прекращается. То есть шум имеет место быть, но изменяется характер этого шума. Мы слышим бурление воды, мы слышим, как свистит пар, вырывающийся из носика чайника. Эти шумы объяснить может и первоклассник. А вот что производит шум в самом начале нагрева воды? Ответим на этот первоклассный вопрос.

Вода — плохой проводник тепла, это известный факт из области законов физики. Вода в чайнике нагревается быстро только за счет перемешивания, или, по-научному говоря, конвекции. Поэтому в невесомости, без перемешивания, чайник бы нагревался очень долго. Фото: Depositphotos

Но когда нагревание только начинается, конвекция в чайнике еще не установилась. Поэтому слой воды, который находится рядом с нагревающей поверхностью (то ли у днища чайника, то ли около нагревательного элемента), очень быстро нагреется до температуры кипения. А те слои воды, которые располагаются от нагревателя подальше, все еще будут достаточно холодными. Вследствие этого в придонном слое, уже нагревшемся до кипения, образуются пузырьки пара.

Пузырьки эти легче воды, они отрываются от дна и поднимаются в верхние слои, гораздо более холодные. В холодном слое пар, находящийся в пузырьке, охлаждается, и происходит его конденсация, он обратно превращается в воду. Внутри пузырька образуется вакуум. Под давлением окружающей жидкости пузырек «схлопывается». При схлопывании пузырька производится характерный звук.

Множество хлопков «умирающих» пузырьков и производит тот самый шум, который мы слышим в начале закипания чайника.

Схлопывание пузырьков воздуха в жидкости называется кавитацией.

Кавитация встречается не только при нагревании воды в чайнике. Пузырьки образуются также на поверхностях, быстро движущихся в жидком потоке. При определенном значении скорости вязкой жидкости в ней образуются пустоты. А если в жидкости растворен воздух, то этот воздух испарится внутрь образовавшейся пустоты.

Так вокруг вращающегося в воде винта корабля образуется шлейф из воздушных пузырьков. Эти пузырьки либо отрываются от шлейфа и всплывают, либо лопаются, когда винт настигает их. Причем схлопывание этих пузырьков происходит на поверхности винта и приводит не только к характерному звуку (который хорошо прослушивается с помощью эхолотов), но и наносит по поверхности довольно сильный удар.

Серия этих ударов приводит к разрушению поверхности винта. Первоначально гладкая поверхность становится «изъеденной» и требует ремонта. На правильно рассчитанной поверхности винта пузырьков образуется меньше. В результате гребной винт меньше разрушается и меньше шумит. Материал, из которого изготовлен гребной винт корабля и его форма (а еще лучше, алгоритм расчета этой формы) — это то, над чем настойчиво работают кораблестроители, и одновременно то, за чем охотятся промышленные и военные шпионы. Следы кавитации на гребном винте
Фото: Источник

Кавитация не только вредна, но и приносит пользу. Она используется, например, для очистки поверхностей. Источник ультразвука погружают в жидкость, в результате чего на очищаемой поверхности массово образуются и лопаются пузырьки. Серия микровзрывов — и поверхность идеально чиста.
Кавитация находит применение в медицине. Жира растоворение без всякого мучения
Фото: Источник

Человеческое тело не менее чем на 70% состоит из воды. Значит, кавитация возможна и здесь. Если правильно настроить источник ультразвука, то кавитационный эффект можно сфокусировать на человеческих органах и, например, разрушить камни в различных органах без сложных операций. Или производить растворение жира. Эффективное похудение — мечта многих женщин.

Однако мы далеко в сторону ушли от закипающего чайника. Увлекательная наука физика, но давайте не слишком увлекаться.

Движение пузырьков с паром от дна чайника к поверхности воды инициирует конвекцию. В чайнике начинается перемещение вверх горячей, а значит, более легкой, воды. Соответственно, вода холодная опускается вниз, для нагревания. Начинается круговорот воды. Благодаря ему происходит интенсивное перемешивание, и вода очень быстро нагревается.

Всего за несколько минут все содержимое чайника достигает температуры кипения. Пузырьки пара по-прежнему всплывают на поверхность, но уже не схлопываются там, а просто лопаются. При этом «мелодия» чайника становится совсем другой. Все слышат, что он кипит. Значит, урок прикладной физики закончен, пора идти пить чай.

Источник