1. Energieoverdrachtsmechanismen

* geleiding: Warmteoverdracht door direct contact. De warmtebron (bijv. Een kookplaat) brengt warmte over naar de pot, en vervolgens brengt de pot warmte over naar de watermoleculen in direct contact ermee.

* convectie: Warmteoverdracht door de beweging van vloeistoffen. Terwijl het water op de bodem van de pot opwarmt, wordt het minder dicht en stijgt het. Koelere, dichtere water wast om zijn plaats in te nemen, waardoor een circulerende stroom ontstaat die warmte over het water verdeelt.

* Straling: Warmteoverdracht door elektromagnetische golven. Hoewel minder belangrijk in kokend water in vergelijking met geleiding en convectie, vindt enige warmteoverdracht plaats via infraroodstraling van de kookplaat of de omliggende omgeving naar de pot.

2. Law of Conservation of Energy

De wet van behoud van energie stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen van de ene vorm naar de andere getransformeerd. In kokend water betekent dit:

* Energie -input: De kookplaats biedt thermische energie (warmte) aan het water.

* Energietransformatie: Deze warmte -energie zorgt ervoor dat de watermoleculen sneller trillen, waardoor hun kinetische energie wordt vergroot.

* Energie -output:

* Faseverandering: Terwijl het water opwarmt, gaat de energie in het verbreken van de bindingen tussen watermoleculen, waardoor de vloeistof overstapt in een gas (stoom). Dit vereist een aanzienlijke hoeveelheid energie.

* Warmteverlies: Sommige energie gaat verloren aan de omliggende omgeving door convectie en straling, maar dit is meestal een kleinere hoeveelheid dan de energie die wordt gebruikt voor het koken.

3. De cyclus

1. De kookplaat brengt warmte over naar de pot (geleiding).

2. De pot draagt ​​warmte over naar het water (geleiding).

3. Convectiestromen verdelen de warmte over het water.

4. De watermoleculen absorberen de warmte, waardoor hun kinetische energie wordt vergroot.

5. Wanneer het water 100 ° C (212 ° F) bereikt bij standaard atmosferische druk, gaat de energie -input om de bindingen tussen watermoleculen te verbreken, waardoor het kookt en in stoom wordt veranderd.

In wezen wordt de wet van het behoud van energie bevestigd omdat de energie die door de kachel wordt geleverd, wordt omgezet in de kinetische energie van watermoleculen en de energie die nodig is om zijn fase van vloeistof in gas te veranderen. Een kleine hoeveelheid energie gaat verloren aan het milieu, maar de meerderheid wordt gebruikt om het water te koken.