1. Warmteoverdracht (geleiding en convectie):

* warmtebron: De kookplaats biedt warmte -energie aan de basis van de waterkoker.

* geleiding: De warmte van de kookplaat wordt overgebracht naar de metalen basis van de ketel door direct contact (geleiding).

* convectie: De verwarmde metaalbasis brengt warmte over naar het water in de ketel. Het verwarmde water op de bodem van de ketel wordt minder dicht en stijgt, terwijl koelere water zinkt. Dit creëert een cirkelvormige stroom (convectie) die warmte over het water verdeelt.

2. Faseverandering (koken):

* Warmteabsorptie: Terwijl het water warmte blijft absorberen, stijgt de temperatuur tot het zijn kookpunt bereikt (100 ° C of 212 ° F).

* koken: Op dit punt begint het water van toestand te veranderen van vloeistof in gas (waterdamp). Deze toestandsverandering vereist een aanzienlijke hoeveelheid energie, de latent verdampingswarmte genoemd .

* Drukopbouw: Terwijl water kookt, vult de stoom de ketel, waardoor de interne druk wordt verhoogd.

3. Whistle -mechanisme:

* Whistle Design: Het fluitje bestaat meestal uit een kleine kamer met een gat en een los metalen stuk (het "fluitje").

* Stoomdruk: Wanneer de stoomdruk in de ketel een bepaalde drempel overschrijdt, dwingt deze het fluitje open. De stoom ontsnapt door het gat en creëert een fluitende geluid.

* Drukafgifte: Deze afgifte van stoom verlaagt de druk in de ketel, waardoor het fluitje opnieuw kan sluiten.

Samenvatting van energieveranderingen:

* invoer: Warmte energie van de kookplaats.

* Gemiddeld: Verhoogde interne energie van het water (temperatuurstijging), gevolgd door de absorptie van de latente verdampingswarmte tijdens het koken.

* Uitvoer: Het fluitende geluid is een vorm van akoestische energie en een kleine hoeveelheid warmte -energie gaat verloren aan de omgeving als gevolg van geleiding en convectie.

Sleutelpunten:

* De fluitende theeketel demonstreert de principes van warmteoverdracht, faseveranderingen en druk.

* De energietransformatie is voornamelijk van thermische energie (warmte) tot mechanische energie (de beweging van het fluitje) en een kleine hoeveelheid akoestische energie (geluid).