Почему вода горячая: Почему вода холодная

Содержание

Чому гаряча вода замерзає швидше

Короткий зміст

Експеримент у домашніх умовах

Парадокс Мпемби

Основні теорії

Якщо помістити гарячу воду в морозильну камеру, можна спостерігати ефект її прискореного замерзання. Це явище раніше згадувалося Арістотелем, Френсісом Беконом і Рене Декартом.

Помістивши дві ємності з гарячою і холодною водою в морозильну камеру, можна побачити, що гаряча вода замерзне швидше. Підтвердженнями цього факту є, наприклад, те, що на сильному морозі відкриті труби з гарячою водою замерзають швидше, ніж холодні.

Експеримент в домашніх умовах

Для того, щоб перевірити істинність такого явища, ви можете провести вдома елементарний експеримент.

Візьміть літр води та дві окремі формочки для льоду.

Приблизно половину води вилийте в чайник і закип’ятіть.

Заповніть холодну та нагріту воду в формочки та поставте їх в морозильну камеру.

Зачекайте годину та ви побачите, яка вода швидше перетворюється в лід.

Парадокс Мпемби

У 1963 році африканський школяр помітив, що гаряча суміш морозива в морозильній камері застигає швидше, ніж холодна. Він не отримав відповіді на це питання від шкільного вчителя фізики, але зміг поставити його професору фізики Деннісу Осборну. Експеримент проведений з водою підтвердив наявність ефекту. В даному випадку дві проби води об’ємом 70 мл з температурою 25 й 90^оС поміщалися в однакових стаканчиках в морозильну камеру побутового холодильника на шматках пінопласту.

Далі Осборн і Мпемба провели ряд експериментів, результати яких були опубліковані в 1969 році журналом
Physics Education.

Головні тези статті наведемо нижче.

Оскільки охолодження починається переважно з верхньої поверхні рідини, то швидкість охолодження залежить від температури саме цієї поверхні, а не від середньої температури рідини, а процеси конвекції підтримують цю температуру. Внаслідок цього швидкість втрати тепла для системи з вищою початковою температурою теж буде вищою, ніж для більш охолодженої системи. Твердження є суперечливим, оскільки перед замерзанням вода повинна пройти проміжні температури, але з урахуванням впливу температурного градієнта, автори допускали, що можна упустити це твердження. Після цього явище стало активно обговорюватися дослідниками та отримало назву «ефект Мпемби».

На малюнку зображена залежність швидкості замерзання від вихідної температури води.

Пояснення ефекту Мпемби

Відповідь на питання про те, чому гаряча вода швидше замерзає, люди шукали півсторіччя. Було опубліковано сотні наукових робіт з цього приводу, але тільки через 54 роки було отримано остаточну відповідь.

У 2013 році Королівське хімічне товариство Великобританії пообіцяло видати премію в 1000 фунтів тому, хто пояснить ефект Мпемби. Кращою відповіддю було
есе Нікола Бреговича з Університету Загреба в Хорватії. Він підсумував основні досліджувані раніше теорії та описав їх.

У 2016 році група вчених опублікувала матеріали досліджень, які заперечували наявність даного феномена. Пояснення самого ефекту грунтувалося на похибці досліджень.

Здавалося б науковий світ повинен заспокоїтися, але не тут то було, і в 2017 році спільне
дослідження групи вчених з Китаю та США пояснює явище водневими зв’язками в кластерній структурі води.

Основні теорії

Випаровування води

Частина вчених пояснювали, що нагріта вода швидше випаровується та, відповідно, або замерзає в повітрі та утворює крижану кірку, або просто видаляється з системи. Варто відзначити, що у всіх експериментах, де зважувалася маса води до та після заморозки, максимальна втрата маси сягала не більше 3%. Така несуттєва зміна маси, очевидно, не може викликати значне прискорення заморожування. Ще одна складність даного експерименту лежала в тому, що довести даний момент практично неможливо, оскільки при герметизації ємності з заморожуваною водою зміниться не лише випаровування, а і рух теплових потоків.

Розчинені гази

Розчинність газів у воді падає з підвищенням її температури. Виходячи з цього, частина дослідників допускали, що швидке замерзання води пов’язане з цим фактом. Проведені Томасом дослідження показали, що різниця в температурах замерзання слабо відхиляється від нуля, а Ауербах довів, що концентрація газів у воді не впливає на переохолодження води.

Конверсія посилена градієнтом тепла

Розберемося з тим, що таке конвекція та градієнт тепла. Коли ємність з водою поміщається в морозильну камеру, то рідина на поверхні та біля стінок ємності швидше контактує з холодним навколишнім середовищем і охолоджується. Водночас всередині зразка температура зберігається, внаслідок чого в ємності з’являється різниця температур або температурний градієнт. Він викликає перенесення тепла, причому чим сильніший градієнт, тим краща конвекція. Відповідно, чим вища ця різниця температур, тим активніше буде відбуватися теплообмін, а власне й охолодження.

Водневі зв’язки

У 2017 році було отримано остаточну відповідь на питання про те, чому гаряча вода замерзає швидше, ніж холодна. Причиною є властивості водневих зв’язків. Ключовий аргумент дослідників полягає в тому, що кількість сильних водневих зв’язків збільшується з підвищенням температури, а існування невеликих міцно пов’язаних кластерів, в свою чергу, сприяє утворенню правильного гексагонального льоду при швидкому охолодженні теплої води. Крім цього, доведений зворотний ефект швидкого нагрівання переохолодженої води.

Про формування льоду та розташування молекули води в його структурі, ми вже писали раніше.

До речі, дослідження тривають :)

Источники

Mpemba, E. B., & Osborne, D. G. (1969). Cool? Physics Education, 4(3), 172–175.

Nikola Bregović (2012) Mpemba effect from a viewpoint of an experimental physical chemist.

Tao, Y., Zou, W., Jia, J., Li, W., & Cremer, D. (2016). Different Ways of Hydrogen Bonding in Water — Why Does Warm Water Freeze Faster than Cold Water? Journal of Chemical Theory and Computation, 13(1), 55–76.

Польза и вред от употребления горячей воды

, чтобы получить бонусные баллы

0Ваша корзина

Каталог товаров

Комбо-наборы
Вода питьевая
- Нурлы
Вода минеральная
- Заповедник Здоровья
- Борская
- Кубай
- Пилигрим
Безалкогольные напитки
- Тайфун
- Джуси
- Слапс
- Потому что
- Аскания
- Калинов Родник
Квас
Чай
- Иван чай
Кулеры для воды
Помпы для воды
Подписка на воду
- Вода в школу
- Вода домой
Акции и скидки

Новости

Статьи

Подпишитесь на новости

Вода чрезвычайно важна. Необходимо пить не менее восьми стаканов воды каждый день не только комнатной температуры, но и горячей.

Польза употребления горячей воды

Потеря веса

Если хотите сохранить вес, стоит пить горячую воду. Она поможет сохранить метаболизм здоровым. Людям, которые хотят похудеть, лучше всего добавить в нее немного лимона. Лимон и теплая вода разрушат жировую ткань, что еще больше способствует потере веса.

Избавление от заложенности горла и носа

Если пить горячую воду, можно избавиться от кашля, простуды и боли в горле. Кроме того, она также устраняет заложенность носа.

Уменьшает менструальные спазмы

Горячая вода уменьшает менструальные спазмы и избавляет от боли. Также она влияет на мышцы живота.

Детоксикация организма

Когда человек пьет теплую воду, температура тела повышается, что заставляет потеть. Через пот тело начинает выделять токсины. Чтобы получить наилучший результат, добавьте в воду немного лимона.

Улучшается кровообращение

Горячая вода может расширить кровеносные сосуды и повысить скорость кровообращения в организме. Если принимать ванну в горячей воде, вены и артерии расширяются, что создает пространство для правильного кровообращения.

Избавляет от ахалазии

Ахалазия — это отсутствие расслабления нижнего отдела пищевода. Любая жидкость или пища с трудом проходит в желудок. Это дает ощущение, что что-то застряло в пищеводе, и человек не может спокойно проглотить. Можно облегчить это состояние, если выпить горячую воду.

Избавляет от запора

Люди, которые не пьют достаточное количество воды, могут страдать от запора. Кроме того, опорожнение кишечника может стать очень болезненным. Употребление горячей воды облегчит запор, так как поможет пище быстро разрушиться и быстрее избавит от боли.

Уменьшает стресс

Многие не могут хорошо спать из-за высокого уровня стресса. Стресс может повлиять на тело многими способами. Употребление горячей воды вечером может помочь снизить уровень стресса.

Предотвращает преждевременное старение

Чрезмерное количество токсинов, присутствующих в организме, может привести к преждевременному старению. Регулярное употребление горячей воды поможет избавить организм от токсинов. Это поможет сохранить кожу здоровой, а также предотвратить повреждения.

Придает коже сияние

Горячая вода придает коже сияние. Можно добавить немного меда, чтобы получить лучшие результаты. Помимо улучшения здоровья кожи вода также поможет организму очиститься. Комбинация из воды и меда высвобождает из организма вредные токсины, которые препятствуют тому, чтобы кожа выглядела красиво. Избавление от вредных токсинов сделает кожу эластичной и красивой.

Уменьшает воспаление

Горячая вода обладает противовоспалительными свойствами, которые помогают уменьшить воспаление. Кроме того, она также может предотвратить распространение бактерий на коже, сдерживая возможности любой кожной инфекции. Прыщи, синяки и незначительные порезы уменьшатся, если пить горячую воду с небольшим количеством меда каждый день.

Уменьшает пятна и шрамы

Кожа может выглядеть тусклой из-за грязи, бактерий и других причин. В результате на ней могут появиться пятна и шрамы. Употребление горячей воды с медом каждый день уменьшает пятна и шрамы. Эта комбинация обладает противовоспалительными и антибактериальными свойствами, которые помогут избавиться от темных шрамов от угревой сыпи, а также защитят кожу. Если пить горячую воду, кожа останется свежей, молодой и здоровой.

Предотвращает сухость кожи

Со временем кожа может стать сухой по многим причинам, но одной из главных является обезвоживание. Пейте горячую воду, чтобы сохранить кожу увлажненной и улучшить кровообращение в организме. Это предотвратит сухость кожи, сохранит ее эластичной и гладкой.

Делает волосы шелковистыми

Если пить горячую воду, волосы станут здоровыми и шелковистыми. Горячая вода питает корни волос, делает их сильными.

Способствует росту волос

Горячая вода способствует росту волос, а также предотвращает их выпадение. Волосяные фолликулы содержат немного воды, количество которой иногда уменьшается, и они становятся обезвоженным. В результате волосы перестают расти дальше. Не забывайте пить горячую воду, чтобы уменьшить выпадение волос и улучшить их рост.

Предотвращает появление перхоти

Горячая вода защищает сухую кожу головы, увлажняет волосы, а также улучшает кровообращение. Лучше всего пить около трех или четырех стаканов теплой воды, чтобы предотвратить проблемы с перхотью в волосах.

Возможный вред от употребления горячей воды.

Может вызвать ожог

Горячая вода может вызвать волдыри на слизистой оболочке рта и губах, также можно получить ожоги. Пейте горячую воду небольшими глотками.

Повреждает почки

Если пить много горячей воды, это может повредить почки. Следует избегать употребления большого количества горячей воды, чтобы предотвратить проблемы с ними.

Разбавляет электролиты

Избыточное потребление воды разбавляет электролиты в крови. Это может повлиять на мозг, вызвав головные боли.

Может вызвать одышку

Избыточное потребление горячей воды может увеличить давление в мозге, вызвать проблемы с кровообращением. В результате этого можно страдать от одышки.

Вредит зубам

Большое количество горячей воды может вызвать чувствительность зубов. Горячая вода может разрушить эмаль зубов, поэтому не переусердствуйте с ней.

Вызывает головокружение

Если пить слишком много горячей воды, это приведет к потоотделению. Все это может вызвать тошноту, головокружение и беспокойство.

Почему вода из моего электрического водонагревателя слишком горячая?

Когда клиент звонит нам с жалобой на водонагреватель, обычно это происходит потому, что вода слишком холодная. Тем не менее, вода, выходящая из крана или насадки для душа, может быть слишком горячей, что вызывает беспокойство по нескольким причинам.

Перегрев электрического водонагревателя является признаком неисправности и может привести к протечке или поломке устройства. Распространенные причины слишком горячей воды включают неисправный термостат, заедание клапана сброса давления, осадок, воздействующий на нагревательные элементы, или неисправный нагревательный элемент.

Четыре причины перегрева вашего электрического водонагревателя

Неисправный термостат. Когда дело доходит до температуры вашего водонагревателя, естественно начать с термостата. Рекомендуемая температура составляет 120 ° F, поэтому убедитесь, что ваш блок настроен соответствующим образом и не был изменен по ошибке. Кроме того, проверьте кнопку сброса, чтобы убедиться, что термостат работает правильно, в противном случае он может дать указание водонагревателю нагреваться выше ожидаемого. Если проблема с термостатом, вызовите сантехника для его замены.

Заклинил предохранительный клапан. Клапан сброса давления — это предохранительное устройство, которое открывается для выпуска воды, если температура или давление внутри резервуара достигает чрезмерного уровня. Если клапан сломается или застрянет в закрытом положении, может возникнуть опасная ситуация. Вы не только заметите очень горячую воду, но и давление внутри бака может привести к протечке или взрыву водонагревателя. Вот почему мы рекомендуем проверять клапан сброса давления в рамках планового обслуживания вашего водонагревателя.

Отложения на нагревательных элементах. Водоснабжение вашего дома, вероятно, содержит следовые количества растворенных минералов (и если у вас их высокое содержание, это называется жесткой водой). Эти минералы не вредны для нашего здоровья, но они могут накапливаться внутри водонагревателя, заставляя нагревательные элементы работать больше, чем должны.

Неисправный нагревательный элемент. Другая проблема с нагревательным элементом возникает, когда компонент начинает умирать (заземляться). Прежде чем он прогорит полностью, элемент может застрять во включенном состоянии, что приведет к перегреву воды. Имейте в виду, что электрические водонагреватели могут иметь один или два нагревательных элемента. Если один элемент умирает в двойном блоке, это может привести к постоянной температуре воды и другим проблемам.

Ремонт и установка электрических водонагревателей в Эвансвилле, Индиана

Средний срок службы электрических водонагревателей составляет 10-15 лет, что немного больше, чем у газовых моделей (8-12 лет). Поэтому, если ваш водонагреватель демонстрирует признаки какой-либо из упомянутых выше проблем, важно учитывать, сколько ему лет. Если новее, то есть смысл отремонтировать неисправную деталь. Однако, если устройство старше, то может иметь смысл заменить весь водонагреватель.

Компания Baylor Heating & Air Conditioning, Inc. может помочь вам принять наилучшее решение, чтобы вы могли наслаждаться идеально теплой водой без ущерба для своего бюджета. Чтобы записаться на прием, позвоните по телефону (812) 425-8435.

Опубликовано 29 июля 2021 г.
Категория: Водонагреватель

Горячая вода вдруг стала слишком горячей? 5 Возможные причины и меры по устранению

Ваша горячая вода внезапно стала слишком горячей? Может быть хорошей идеей выключить обогреватель и почистить его. Вот 5 возможных причин и способов их устранения.

Неисправность водонагревателя, пожалуй, одна из самых неприятных вещей, которые могут с вами случиться. Ты не можешь помыть посуду, ты не можешь вымыть руки, ты даже не можешь нормально принять душ, не ошпарившись.

Это похоже на тебя? Я понимаю, поверь мне, я понимаю.

Это несчастье случается каждый год с тысячами людей по всему миру, и на самом деле встречается гораздо чаще, чем вы думаете. На самом деле, если ваш водонагреватель пережил несколько сезонов, это не только вероятно, но и обязательно произойдет.

Неисправность термостата может привести к тому, что в душе будет очень горячая и парная вода.

Существует множество причин, по которым это может произойти. От минеральных отложений до сломанного термостата, действительно можно только догадываться. Это если у вас нет полного списка, на который можно ссылаться. Но ты делаешь. Расслабьтесь, теперь вы и ваша семья можете спать спокойно.

Ниже вы найдете перечень возможных виновников и способы их устранения. Я обещаю, что к концу вы, по крайней мере, будете точно знать, что не так, и что делать дальше.

Вы готовы? Давайте возьмем водонагреватель под контроль!

Ваш водонагреватель может перегреваться из-за…

Неправильные настройки температуры
Неисправный термостат
Высокое скопление минералов
Засоренный клапан сброса давления , мы рассмотрим причины этих проблем как для газовых, так и для электрических водонагревателей, поскольку у них могут быть общие проблемы, но они сильно различаются в других областях.
Наиболее распространенные проблемы

Слишком высокая температура №1
Проверьте шкалу температуры вода в вашем доме становится слишком горячей. Если ваш водонагреватель недавно обслуживался или вам пришлось открыть его для обслуживания, регулятор температуры мог быть случайно повернут.
Когда речь идет о водонагревателях и температуре, даже малейшее движение на шкале температуры может привести к изменениям, которые вы обязательно заметите.
Решение: Проверьте шкалу температуры вашего водонагревателя.
Видео о том, как правильно настроить температуру водонагревателя
Вы можете использовать отвертку, чтобы открыть внешний корпус и открыть его. Если ваш обогреватель электрический, обязательно отключите его от сети перед тем, как что-то с ним делать.
Как только вы увидите компонент, установите его на 115-120 °F для оптимальной температуры воды.
#2 Ваш термостат неисправен
Возможно, ваш термостат неправильно измеряет температуру
Итак, вы открыли водонагреватель и обнаружили, что температура установлена правильно. Что теперь? Есть большая вероятность, что, если это так, проблема может быть связана не с внешней регулировкой температуры, а с обнаружением и контролем изнутри.
В каждом водонагревателе есть два термостата, отвечающих за измерение тепла и управление им путем отправки сигналов другим компонентам. Как вы понимаете, , когда они выходят из строя, все эти показания неверны, и, следовательно, правила тоже.
Если вы подозреваете, что проблема именно в этом, попробуйте решить ее немедленно, , так как никакие изменения температуры не помогут.
Решение: В зависимости от того, насколько уверенно вы чувствуете себя рядом с этими приборами, у вас есть два варианта. Вызовите мастера или проверьте термостат самостоятельно.
Если вы выберете последнее, не забудьте отключить электрический водонагреватель, или полностью закройте газовое сопло, питающее газовую установку, чтобы избежать утечек газа и других потенциально опасных ситуаций.
Первое, что вы должны проверить, это то, что ваш термостат находится в прямом контакте с корпусом вашего водонагревателя y, так как это гарантирует оптимальное определение и регулирование температуры. Если это не решило проблему, выполните следующие действия:
Найдите пластину, закрывающую внутренние компоненты водонагревателя (она выглядит как большой металлический прямоугольник)
Открутите винты, удерживающие его на месте, чтобы открыть внутренности устройства
Найдите термостаты и снимите их
Если у вас есть мультиметр, проверьте их проводимость
Если проводимости нет, вам придется купить замена. Это позволит вашему водонагревателю снова адекватно определять температуру и решить проблему с кипящей водой.
№3 Минеральные отложения
Поддерживайте чистоту и чистоту труб
Хотя время, необходимое для проявления этой проблемы, зависит от того, где вы живете, и от содержания минералов в воде в вашем районе, рано или поздно это коснется всех нас.
Со временем вода, проходя через водонагреватель, оставляет небольшие следы минералов, которые со временем образуют осадок в трубопроводе . Это затрудняет правильную работу вашего прибора, создает тепло и регулирует температуру внутри него.
Проверить трубы на наличие следов отложений
Как на электрических, так и на газовых водонагревателях наиболее уязвимыми частями являются трубы, по которым течет вода, но в первом также наблюдается износ нагревательного элемента, что еще больше усугубляет проблему тяжелый.
Решение: Всего этого можно избежать, если проводить надлежащее техническое обслуживание водонагревателя не реже одного раза в два года.
Если вы чувствуете себя уверенно, вы можете попробовать почистить трубы самостоятельно, , но обычно лучше, чтобы это сделал техник, так как это не только сохранит вашу гарантию, но и избавит вас от некоторых проблем.
Проблемы с газовыми нагревателями
Итак, теперь, когда мы рассмотрели возможные проблемы, которые могут возникать как у газовых, так и у электрических водонагревателей, пришло время сосредоточиться на эксклюзивах.
#1 Клапан сброса давления заблокирован или сломан
Это, возможно, самая важная часть вашего водонагревателя
Газовые нагреватели используют огонь, пар и давление, чтобы довести воду до температуры по вашему выбору, но что потом происходит со всем давлением?
Эти устройства состоят из небольших устройств, называемых клапанами сброса давления, которые, как вы, вероятно, догадываетесь, отвечают за выпуск избыточных отложений и предотвращение взрыва водонагревателя.
Когда этот клапан забит, проржавел или каким-либо образом скомпрометирован, ваш водонагреватель перестает рассеивать скопившийся пар и давление, в результате чего вода становится очень горячей.
Когда клапан сброса давления заблокирован, температура воды должна беспокоить вас меньше всего. Если вы подозреваете, что проблема именно в этом, чрезвычайно важно немедленно выключить водонагреватель, так как в противном случае вы и ваша семья можете оказаться в очень опасной ситуации.
Решение: Для этого рекомендуется вызвать техника, так как есть много сложных шагов, с которыми лучше всего позаботится профессионал.
Пожалуйста, не оставляйте этот вопрос без внимания, так как он может иметь катастрофические последствия.
Проблемы с электрическим нагревателем
#1 Ваш нагревательный элемент нуждается в замене
Ваш нагревательный элемент может подвергнуться коррозии , который, как следует из его названия, отвечает за выделение тепла, повышающего температуру воды.
Как это работает?
Нагревательные элементы предназначены для извлечения электрической энергии из настенной розетки и преобразования ее в полезное тепло, направляя ее через ряд металлических змеевиков. Повышает внутреннюю температуру прибора и температуру протекающей через него воды.
Если ваша горячая вода внезапно стала слишком горячей, очень велика вероятность того, что этот компонент выйдет из строя, либо из-за коррозии и образования осадка вокруг него, либо вообще выйдет из строя.
Решение: я настоятельно рекомендую вызвать специалиста для этой процедуры , так как она включает в себя вмешательство в предохранительный клапан и горячую воду, близкую к кипению.
При этом, если вам необходимо попытаться исправить это самостоятельно, пожалуйста, сделайте это с учетом всех возможных мер предосторожности, и на свой страх и риск!
Выполните следующие действия:
Отключите водонагреватель от сети
Снимите внешний металлический корпус, чтобы открыть внутренние компоненты прибора
С помощью мультиметра проверьте, не проходит ли через них электричество. отпустите систему против часовой стрелки, чтобы слить воду из бака
Отсоедините два провода, соединенных с винтами, удерживающими нагревательный элемент на месте
Отвинтите винты
Снимите старый нагревательный элемент и вставьте новый
Соберите все обратно и проверьте водонагреватель проверить и следовать вместе.
Как узнать, требуется ли замена элемента водонагревателя
Сделай сам Как заменить нагревательные элементы в водонагревателе
Замена нагревательного элемента без слива или пролива воды
Заключение
Если ваша горячая вода внезапно станет слишком горячей, это может стать серьезным неудобством. Мы никогда не задумываемся о том, насколько важна вода в доме, пока не перестанем пользоваться ею с комфортом.
Проблемы с температурой воды могут быть вызваны многими причинами, но, к счастью, большинство из них можно устранить без особых усилий. При этом некоторые из них более срочные, чем другие.
Сломанный или заблокированный предохранительный клапан требует немедленного устранения и не воспринимайте его легкомысленно. Даже если для этого придется какое-то время принимать душ с холодной водой. Лучше, чтобы ваш водонагреватель не работал, чем взорвался.
Помните, что, как и многие другие бытовые приборы, водонагреватели нуждаются в постоянном обслуживании для правильной работы и продления срока службы.
Хотя газовые и электрические обогреватели работают по-разному, пренебрежение ими всегда приводит к проблемам. I Неплохая идея каждый год уделять некоторое время тому, чтобы убедиться, что ваши трубы не подвержены коррозии и ваши термостаты работают нормально.
Наконец, я хочу еще раз подчеркнуть, как важно просить о помощи, когда вы чувствуете себя подавленным . Я хвалю вас за попытку сделать ремонт самостоятельно и узнать что-то новое, но водонагреватели — это не шутки.