Het gebruik van een elektrisch fornuis om water te koken brengt verschillende energietransformaties met zich mee en maakt gebruik van verschillende energiebronnen. Hier is een stap-voor-stap uitleg:

1. Elektrische energie: Wanneer u de elektrische kachel aanzet, stroomt er elektriciteit uit het stopcontact in het verwarmingselement van de kachel. Deze elektrische energie wordt geleverd door het elektrische systeem van uw huis.

2. Elektrisch-naar-thermische conversie: Het verwarmingselement in de elektrische kachel zet de elektrische energie om in thermische energie, oftewel warmte. Deze conversie vindt plaats via een proces dat Joule-verwarming of resistieve verwarming wordt genoemd. Terwijl elektriciteit door het verwarmingselement stroomt, ondervindt deze weerstand, waardoor het element opwarmt.

3. Geleiding: De door het verwarmingselement gegenereerde warmte wordt vervolgens overgebracht naar het kookgerei dat op het fornuis is geplaatst. Dit heet geleiding. Het kookgerei, meestal metaal, geleidt de warmte van het verwarmingselement naar het water in de pan.

4. Convectie: Terwijl het water in de pan de warmte van het kookgerei absorbeert, begint het te bewegen. De verwarmde watermoleculen stijgen naar de oppervlakte via een proces dat convectie wordt genoemd. Hierdoor ontstaat er een circulatiepatroon in het water, waardoor meer water in contact komt met de warmte.

5. Verdamping: Naarmate de watertemperatuur stijgt, bereikt het zijn kookpunt, namelijk 100 graden Celsius (212 graden Fahrenheit) op zeeniveau. Op dit punt krijgen watermoleculen voldoende energie om de krachten te overwinnen die ze bij elkaar houden, en ontsnappen ze als waterdamp in de omringende lucht. Dit proces wordt verdamping genoemd.

6. Warmteverlies: Tijdens het kookproces gaat er wat warmte verloren aan de omgeving door straling, convectie en geleiding. Om warmteverlies tot een minimum te beperken, worden vaak potten met deksel gebruikt om de warmte binnenin vast te houden.

Het is belangrijk op te merken dat de efficiëntie van een elektrisch fornuis afhankelijk is van verschillende factoren, zoals het ontwerp van het fornuis, de kwaliteit van het gebruikte kookgerei en de gewoonten van de gebruiker. Over het algemeen bieden elektrische kachels een handige en efficiënte manier om water te koken door elektrische energie om te zetten in thermische energie en gebruik te maken van de principes van geleiding, convectie en verdamping.