Добавить на Яндекс

Какая вода легче холодная или горячая


Каким образом тепло распространяется в жидкостях?

 

Нагревание любой среды, например, воды или воздуха, заставляет ее расширяться и становиться легче. И наоборот, охлаждение — заставляет ее сжиматься и становиться тяжелее. Комбинация этих разнонаправленных физических воздействий формирует явление, называющееся конвекцией и представляющее собой один из процессов передачи теплоты в больших объемах жидкостей и газов.

Когда сосуд с водой расположен над работающей горелкой, вода над пламенем поглощает энергию. Эта энергия заставляет молекулы воды отодвигаться друг от друга, в результате чего она становится менее плотной. Нагретая вода поднимается вверх; на рисунке серая краска на дне сосуда делает это движение видимым. В то же самое время более холодная и плотная вода опускается вниз, чтобы занять место поднявшейся вверх теплой воды. Когда теплая вода поднимается, она отдает часть своей энергии окружающей воде и немного охлаждается. Тем временем более теплая вода продолжает подниматься, отодвигая в стороны слои остывшей воды. Конвекция прекратится только тогда, когда пламя погаснет и вся вода примет одинаковую температуру.

Конвекция при подведении теплоты

Нагревание дна пробирки увеличивает температуру нижних слоев воды. В результате теплая вода поднимается вверх, а более тяжелая холодная вода опускается вниз и также нагревается. Со временем вся вода становится горячей. Нагревание верхней части пробирки приводит к повышению температуры только верхних слоев воды, так как более легкая горячая вода остается над холодной.

Конвективное движение воды

Поднимаясь со дна стоящего на огне сосуда, нагретая вода постепенно теряет теплоту. Оказавшись на поверхности, эта вода расходится в стороны под действием поднимающегося столба более теплой воды. Охлаждаясь, вода становится более плотной и опускается вниз.

Конвекция в газовой среде

Струйки дыма позволяют проследить формирование конвективных токов в воздухе комнаты (рисунки вверху). Процесс начинается с подъема вверх теплого воздуха (левый рисунок). Достигнув потолка (средний рисунок), этот воздух расходится в стороны под действием поднимающихся более теплых воздушных струй, после чего, потеряв теплоту, опускается вниз к полу и под действием спускающихся сверху струй охлажденного воздуха (рисунок справа) снова перемещается к источнику теплоты, нагревается и поднимается вверх.

Нагревание и охлаждение воздуха в комнате

Воздушный кондиционер охлаждает комнату наиболее эффективно при размещении около потолка (верхний рисунок под текстом), так как охлажденный воздух (на рисунке синий) опускается вниз и затем распространяется по комнате в результате конвекции. И наоборот, воздухонагреватель работает лучше всего, когда размещен у пола (нижний рисунок). Теплый воздух (на рисунке оранжевый) поднимается вверх и затем циркулирует по комнате.

Наполнение и слив настенного накопительного водонагревателя

Накопительные водонагреватели в нашем магазине

Наполнение накопительного водонагревателя

Слив накопительного водонагревателя

Заключение

При эксплуатации водонагревателя периодически возникает необходимость слива воды из него для профилактики и ремонта. Не зная принципа работы накопительного водонагревателя, многие пользователи считают, что в этой процедуре ничего сложного и достаточно открыть кран горячей воды. Как только из него перестанет течь вода, для них водонагреватель слит.

В действительности слив воды из накопительного водонагревателя довольно трудоемкая процедура. Исходя из моего опыта, накопительный водонагреватель всегда тяжелее демонтировать, чем подключить.

Но для того, чтобы объяснить вам все сложности слива водонагревателя, нужно, чтобы вы разобрались в принципе его работы.

Большинство настенных водонагревателей имеют два патрубка: первый  для подачи холодной воды в водонагреватель, второй для подачи горячей воды из водонагревателя, в некоторых моделях водонагревателей (как правило, горизонтальных) присутствует патрубок для слива.

Водонагреватель накопительный настенного типа функционирует следующим образом (см рисунок слева). Холодная вода подается через патрубок холодной воды в нижнюю часть внутреннего бака. Там она нагревается при помощи установленного во внутренний бак нагревательного элемента (ТЭНа). ТЭН нагревает воду. Нагретая вода подымается в верхнюю часть внутреннего бака. Ее место у ТЭНа занимает более холодная, которая, в свою очередь, нагревшись, подымается наверх и т.д.  Таким образом, постепенно прогревается весь объем воды в водонагревателе. В теплотехнике такой процесс нагрева называется естественная конвекция. Суть естественной конвекции в том, что горячая вода легче холодной, у нее повышенная плавучесть, она всегда «всплывает» в окружении холодной воды.

Важно понимать, что ТЭН всегда устанавливается в нижней части водонагревателя, потому что только так он может запустить процесс конвекции. Также важно понимать, что горячую воду целесообразнее забирать из верхней части накопительного водонагревателя. Причин тому несколько: в верху бака она наиболее горячая, в случае включения водонагревателя, можно потреблять горячую воду из верхних слоев, не дожидаясь прогрева всего объема. Поэтому патрубок горячей воды всегда проходит через весь внутренний бак до самого верха (изображение снизу слева).

На изображении снизу справа показан патрубок подачи холодной воды. Он заглушен сверху и подаетводу через боковые отверстия, чтобы холодная вода не подымалась наверх за счет давления струи и не смешивалась с холодной, нарушая процесс конвекции.


Наполнение накопительного водонагревателя

Внимание! Не подключайте водонагреватель к электросети до заполнения водой!

Для того, чтобы наполнить накопительный водонагреватель, в него начинают подавать холодную воду. Вода поступает в водонагреватель  через патрубок холодной воды и постепенно заполняет объем водонагревателя. Ее уровень повышается. Она начинает выдавливать из бака воздух. Этому не нужно препятствовать и, поэтому следует открыть кран горячей воды в ближайшем смесителе, к которому водонагреватель подключен.

Уровень воды во внутреннем баке будет повышаться, пока вода не начнет переливаться в патрубок горячей воды (уровень В на рисунке). Вот еще одна причина того, что патрубок забора горячей воды идет почти до самого верха внутреннего бака. Так водонагреватель гарантированно заполнится водой.

В процессе заполнения накопительного водонагревателя водой, из открытого смесителя будет выходить воздух, шипя и плюясь. Не пугайтесь, дождитесь, пока из смесителя не потечет стабильной струей вода. После этого подождите еще полминуты и перекройте его.

Водонагреватель заполнен!

Важным элементом при монтаже водонагревателя является правильное использование обратно-предохранительного клапана.

Этот клапан препятствует:

  • опорожнению водонагревателя, благодаря сливу воды обратно в трубопровод холодной воды при, например, отключении холодной воды;
  • попаданию нагретой воды в трубопроводы холодной.

Опорожнение водонагревателя во время работы ведет к поломке нагревательного элемента, так как он не предназначен для работы «на сухую».

Слив накопительного водонагревателя

Из описанных выше конструкции и принципа работы накопительного водонагревателя ясно, что слить воду из водонагревателя просто открыв кран горячей воды невозможно.


Перед сливом водонагревателя отключите его от электрической сети и, если на момент слива в нем находится горячая вода, пропустите ее, открыв кран горячей воды в ближайшем смесителе до момента, пока из него не потечет холодная.

Для правильного слива воды необходимо:

  • Перекрыть отсечные краны на трубопроводах холодной и горячей воды;
  • Отсоединить трубу горячей воды от патрубка горячей воды. Таким образом мы сольем немножко воды до среза патрубка горячей воды (от уровня Г до уровня В на рис). Таким образом, воздух сможет поступать внутрь водонагревателя через патрубок горячей воды;
  • После этого нужно открутить обратно-предохранительный клапан от патрубка холодной воды, предварительно вооружившись парой ведер или сливным шлангом. Вода сольется от среза патрубка горячей воды до среза патрубка холодной воды (от уровня В до уровня Б). Важно, чтобы во время слива труба горячей воды была отсоединена от водонагревателя для того, чтобы не было разряжения во внутреннем баке, иначе вода через патрубок холодной воды не потечет;
  • Если вы хотите слить водонагреватель полностью (до уровня А), например, для чистки внутреннего бака, нужно выкрутить ТЭН.

Используя определенный набор фитингов, можно избежать демонтажа трубопроводов при периодическом сливе водонагревателя. На рисунке ниже показано, как правильно произвести гидравлические подключения для этого.

Красный кран слева от патрубка горячей воды служит для слива воды до уровня среза патрубка горячей воды и последующего доступа воздуха во внутренний бак. Сливной кран справа от патрубка холодной воды служит для слива оставшейся воды из водонагревателя. Важно установить его между водогреем и обратно-предохранительным патрубком.

При этом помните, что категорически запрещается:

  • устанавливать запорную арматуру непосредственно на трубе холодной воды между водонагревателем и обратно-предохранительным клапаном;
  • заменять обратно-предохранительный клапан просто обратным клапаном.

Кстати, недопустимо сливать воду через обратно-предохранительный клапан.

Дренажное отверстие обратно-предохранительного клапана не предназначено для слива водогрея. Он может забиться осадком и кусочками накипи из внутреннего бака и перестать работать надлежащим образом.

Заключение

Накопительные водонагреватели довольно не просто слить, поэтому желательно их подключать к водопроводу по схеме, которая исключает разборку гидравлических соединений в для последующего их обслуживания.

Соблюдайте элементарные правила безопасности в процессе заполнения и слива бойлера. Отключайте его от электросети и пропускайте воду, если она на момент слива горячая.

Не нарушайте правил использования и монтажа обратно-предохранительного клапана.

Источник: teplo-spb.ru

Ключевые слова: водонагреватели, слив водонагревателя

Какую воду лучше пить: кипяченую или сырую?

Как мы уже писали ранее – нашему организму ежедневно нужна вода.

У каждого человека своя индивидуальная, но крайне важная норма простой воды в день, которая способствует правильной работе всех органов и хорошему самочувствию. Но какую воду нужно пить?

Сырую или кипяченую?

Полезней для организма пить сырую воду, так как она содержит важные микроэлементы: магний, кальций, натрий и др. После кипячения эти компоненты оседают на нагревательных элементах, и вода теряет полезные свойства. Кроме того, термическая обработка выталкивает из воды не менее важный элемент – кислород, в связи с чем, вода теряет свойство транспортной жидкости и может образовывать отеки.

"Сырой" считается бутилированная негазированная вода, родниковая, а также водопроводная вода. Лучшим выбором будет вода в бутылке, так как ее безопасность гарантируется производителем. Чтобы пить воду из под крана или природного источника с пользой для здоровья, необходимо убедиться в ее безопасности - провести химический анализ, который покажет, нет ли в воде вредных примесей или опасных бактерий. Также хорошим решением будет использование специального фильтра.

Говоря о плюсах кипяченой воды, стоит отметить, что такой способ обработки избавляет жидкость от вредных бактерий и делает воду безопаснее. Если вы предпочитаете пить именно кипяченую воду, то постарайтесь придерживаться следующих правил:

  • Перед кипячением дайте воде отстояться 2-3 часа;
  • Выключайте чайник в самом начале закипания воды;
  • Не храните кипяченую воду, пейте ее в свежем виде.

А может минеральную?

Минеральная вода подарена нам природой. В ней содержится множество микроэлементов и солей из почвы. От количества минералов зависит вид воды, она может быть: столовой, лечебно-столовой и лечебной. Если столовую "минералку" можно пить ежедневно без вреда для организма, то лечебную и лечебно-столовую стоит употреблять с осторожностью и только по назначению врача.

Теплую или холодную?

Считается, что наиболее полезно пить воду комнатной температуры или подогретую. Такая вода лучше усваивается и очищает организм. Горячая вода полезна утром натощак, она способна "разбудить" организм, освободить от шлаков и ускорить обмен веществ.

В свою очередь холодная вода усваивается хуже. Она задерживается в желудке пока не нагреется и поэтому не может эффективно выполнить свою главную миссию – увлажнение. Кроме того, употребление холодной воды натощак может вызвать стресс у организма, что может вызвать слабость и даже снижение иммунитета.

Как узнать свою норму воды читайте в этой статье: https://stolichki.ru/stati/arifmetika-zdorovya-skolko-vodyi-pit-v-den/

Качественную бутилированную воду Вы можете приобрести в Аптеках "Столички"

Жесткая и мягкая вода, полезная информация о мягкой и жесткой воде

Общеизвестно, что вода, поступающая в квартиры по водопроводу, нередко содержит промышленные отходы, соли металлов, бензин. Кроме того, она бывает загрязнена микробами, пестицидами. Такую воду мы пьем... Питьевая вода, по мнению ученых, — один из источников загрязнения организма человека. Даже школьники знают, как важно, чтобы она была очищена от болезнетворных бактерий. Достигается это обычным хлорированием, в результате которого вода приобретает легкий неприятный запах, зато обеззараживается. Однако не все, наверное, знают, что хлор и фтор — из разряда тех химических элементов, которые сами по себе небезопасны для здоровья людей. Фтор является сильнейшим окислителем, способным ускорять процессы старения человеческого организма.

Сегодня каждый более-менее образованный человек знает, что при взаимодействии с металлом труб хлор и фтор создают устойчивые химические соединения, избавиться от которых не удается. Потому не понятно желание некоторых хозяек использовать для приготовления пищи горячую воду из-под крана. Этого нельзя делать по двум причинам: во-первых, горячая вода более активно, чем холодная, вымывает соли свинца и других металлов из труб; во-вторых, в ней, как правило, содержится антинакипин, используемый для разрушения наслоений на внутренних стенках водонагревательных котлов. Для приготовления пищи нужно использовать только холодную воду из-под крана, и то с некоторыми предосторожностями. Скажем, утром, прежде чем поставить под струю воды чайник, необходимо спускать воду на протяжении одной-двух минут, чтобы избавиться от всего, что скопилось за ночь в старых, проржавевших трубах. Вода, как известно, бывает жесткая и мягкая.

Последняя отличается неоспоримыми преимуществами в том плане, что не образует накипи на стенках посуды. К тому же в ней значительно легче отстирывать белье, приятнее мыть волосы. Именно мягкой водой предпочитали мыться наши бабушки и прабабушки. К сожалению, мы не можем последовать их примеру, так как и снег, и дождь в начале XXI столетия совсем не такие, какими были в начале XX.

Сравнительно недавно ученые пришли к неожиданному и даже сенсационному выводу: люди, постоянно употребляющие в качестве питьевой мягкую воду, чаще страдают заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Отрицательное воздействие мягкой воды объясняется прежде всего пониженным содержанием натрия и кальция, недостаточным поступлением их в организм с водой.

В продаже в довольно широком выборе имеются всевозможные бытовые фильтры для очистки воды. Однако, прежде чем приобрести фильтр питьевой воды, необходимо установить, от каких нежелательных примесей вы очищаете воду, и только после этого делать покупку.

 

Как быстро превратить воду в кубики льда

Эффект Мпембы

Эта история началась более полувека назад, но не получила развязки и по сей день. А всё потому, что, как бы ни старались тысячи пытливых умов со всей планеты, им никак не удаётся найти единственно верное решение загадки Мпембы.

В 1963 году неприметный африканский ученик по имени Эрасто Мпемба (Erasto Mpemba) подметил одну странность: тёплая смесь для мороженого застывает быстрее, чем охлаждённая.

Наблюдение казалось настолько неправдоподобным, что учителю физики оставалось лишь посмеяться над открытием незадачливого экспериментатора. Однако Эрасто был уверен в своей правоте и не побоялся снова стать посмешищем: чуть позже он поднял скользкий вопрос перед Денисом Осборном (Denis Osborne), профессором Университета Дар-эс-Салам, Танзания. Учёный не стал бросаться поспешными выводами и решил изучить проблему. После чего в 1969 году журнал Physics Education опубликовал материал, описывающий парадокс Мпембы.

В научных кругах тут же припомнили, что нечто похожее уже говорили величайшие умы былых времён. Например, ещё Аристотель упоминал о жителях древнегреческого Понта, которые во время зимней рыбалки нагревали воду и мочили в ней тростник, чтобы тот быстрее затвердевал. Многие столетия спустя Фрэнсис Бэкон писал: «Слегка прохладная вода замерзает гораздо легче, чем совершенно холодная».

В общем, вопрос стар как мир, но это лишь подогревает интерес к разгадке. На протяжении нескольких последних десятилетий выдвигалось немало теорий, объясняющих эффект Мпембы. Наиболее вероятные из них были озвучены в 2013 году на торжественном мероприятии, проведённом Королевским химическим обществом Великобритании. Профессиональная ассоциация изучила 22 000 (!) мнений и выделила среди них лишь одно, принадлежащее Николе Бреговичу (Nikola Bregović).

Хорватский химик указал на важность процессов конвекции и переохлаждения жидкости при её замерзании.

Вот как эти явления описаны в «Википедии»:

  • Холодная вода начинает замерзать сверху, замедляя тем самым процессы теплового излучения и конвекции, а значит, и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу.
  • Переохлаждённая жидкость — жидкость, имеющая температуру ниже температуры кристаллизации при данном давлении. Переохлаждённая жидкость получается из обычной путём охлаждения при отсутствии центров кристаллизации.

Всемирное признание и чек на 1 000 фунтов стали хорошим вознаграждением. К слову, победителя приветствовали Эрасто Мпемба и Денис Осборн.

scienceblogs.com

Какой должна быть температура воды перед заморозкой

На этот вопрос однозначного ответа всё же нет. Королевское химическое общество хоть и определилось, но не прекратило споры окончательно. До сих пор выдвигаются новые гипотезы и звучат опровержения.

Хотя есть небольшая зацепка: научно-популярный журнал New Scientist провёл исследования и пришёл к выводу, что наилучшие условия для повторения эффекта Мпембы — две ёмкости воды с температурой 35 и 5 °C.

Таким образом, если до вечеринки осталось совсем немного времени, залейте в формочки для льда воду, температура которой сравнима с комнатной температурой жарким летом. Колодезную или прохладную водопроводную воду лучше не использовать.

Это интересно - Мосводоканал

ГлавнаяНаселениюМосводоканал - детям

В организме взрослого человека содержится около 65% воды. Чем моложе организм, тем он богаче водой. Месячный эмбрион состоит на 97% из воды, новорожденный - на 75-80%. У пожилых людей содержание воды составляет 57 и менее процентов.

Вода - необходимое условие существования всех живых организмов на нашей планете. “Вода дороже золота” – считали бедуины, которые всю жизнь кочевали в песках и знали цену глотку воды. Они понимали, что никакое богатство не спасёт путника в пустыне, если иссякнет запас воды.

Вода - одна из самых насущных потребностей человека. Важнее только кислород, без которого жизнь просто не возможна совсем. Без воды человек сможет прожить лишь 2-3 дня, а вот без еды можно протянуть почти 3 месяца.

Через струю воды в вашем кране шириной в иголку вытекает примерно 840 литров воды в сутки.

В 1963 году школьник из Танзании Эрасто Мпемба обнаружил, что горячая вода замерзает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Если взять две одинаковые ёмкости с горячей и холодной водой и поместить их в морозильную камеру, то ёмкость с горячей водой замёрзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей должно быть наоборот. В честь школьника этот феномен назвали эффектом Мпембы. 

 

Почему льдины не тонут? Это связано с физическими свойствами льда. Его плотность меньше, чем плотность воды. Поэтому кусок льда весом один килограмм по объему больше, чем килограмм воды. Плотность и объем связаны с весом: лед попросту легче воды, которая выталкивает его наверх.

В Арктике, на Кольском полуострове, есть озеро Могильное. Вода в нем строго разделена на ярусы. Всего их пять. Но только самый нижний слой оправдывает мрачное название озера: он насыщен сероводородом и потому выживают в нем лишь отдельные виды бактерий. Второй слой играет роль фильтра: живущие в нем микроорганизмы не дают сероводороду, идущему со дна, проникать дальше. Благодаря этому в третьем ярусе озера кипит жизнь: вода здесь соленая, а фауна и флора – типично морские. Дальше идет переходный слой с солоноватой водой, но уже без морских жителей. Наконец, в верхнем, пятом ярусе озера вода пресная и прозрачная, населяют ее типичные для Арктики водные организмы.

Уже при строительстве древнерусских крепостей задумывались о должном снабжении водой. Для этого устраивали тайники – подземные ходы, ведущие к источникам воды. В XVII веке в крепостях появляются напорные водопроводы. Но первый такой водопровод был устроен в Московском Кремле гораздо раньше, еще в 1491 году, с мыслью об осаде. Позже, при царе Михаиле Федоровиче, в Свибловой башне Московского Кремля, известной нам сегодня как Водовзводная, был сооружен новый водопровод. Его строили по последнему слову техники того времени под руководством шотландца Кристофера Галловея. Вода из Москвы-реки самотеком поступала в колодец внутри башни, а затем специальная водоподъемная машина доставляла ее в резервуар на территории Кремля. Водопровод работал до начала XVIII века. По образцу кремлевского во второй половине XVII века был устроен водопровод и в загородных царских резиденциях – Коломенском и Измайлове.

Во время раскопок на Оркнейских островах у побережья Шотландии ученые обнаружили в каменных стенах домов странные углубления. Оказалось, что они соединялись со сточными канавами. Тогда археологи и предположили, что это – отхожие места. Больше всего удивил исследователей их возраст – более 5000 лет! Эти находки эпохи неолита на сегодня считаются самыми древними туалетами.

В Древней Руси в разных местах существовали особые каналы для отведения сточных и атмосферных вод. Такие сооружения в Новгороде датируются XI веком, в Московском Кремле – XIV веком. Широкое распространение каналы для сточных вод получают в XVIII веке в обеих столицах: в Москве и Петербурге. В первой половине XIX века в Москве уже действовали такие крупные сооружения, как Самотечный и Неглинный каналы, появились первые смывные уборные. В это же время ведется строительство системы канализации в разных городах, от Старой Руссы до Феодосии. Первыми доступ к системе канализации получают большие порты, южные курорты и важные административные центры. Так, в 1874 году начинает действовать канализация в Одессе и Тифлисе, в 1880 – в Царском Селе, в 1882 – в Гатчине, в 1886 – в Ялте, в 1892 – в Ростове-на-Дону и в Киеве, в 1898 – в Москве.

Первые канализационные сооружения появились еще в глубокой древности. Так, при раскопках Вавилонии были обнаружены сточные канализационные каналы, выложенные из обожженного кирпича, обмазанного подобием битума. Аналогичные сооружения, существовавшие за несколько тысячелетий до нашей эры, найдены у ассирийцев: в Саргонском дворце археологи обнаружили канал для отвода нечистот глубиной 1,4 и шириной 1,2 метра. Крупные города Древнего Египта имели сеть подземных каналов; древние греки укрепили в Афинах берега и дно небольшой речушки и перекрыли ее плитами, устроив, таким образом, сточный канал через весь город. Ширина канала достигала в некоторых местах 4,2 метров. Поражают своей грандиозностью инженерные сооружения, построенные древними римлянами. После падения Римской империи санитарному благоустройству городов столетиями не уделяли должного внимания – и результаты были, что называется, «ощутимы». Если бы мы хоть на миг очутились в средневековом городе, то нас поразила бы царившая там антисанитария. То, о чем говорится в описании Парижа XII века, в равной степени можно отнести и к другим городам того времени.

«…Улицы были немощенными… Сточные воды, смешиваясь с уличной грязью, образовывали большие лужи… Гуси, свиньи и другой домашний скот сновали по улицам, отыскивая себе корм в нечистотах. Содержимое ночных горшков и помои выливались на улицу прямо из окон. Разумеется, дабы не «благословить» незадачливых прохожих, окатив с ног до головы нечистотами, следовало трижды прокричать: «Gare l’eau!» («Осторожно, вода!»)…» Первая канализационная канава появилась во Франции только в 1370 году, до этого французы отбивались от неприятного запаха ароматами духов. Европа в средние века просто утопала в нечистотах, а начали задумываться об утилизации сточных вод после многочисленных эпидемий, унесших множество человеческих жизней. Так, Франция потеряла треть своего населения во время эпидемии чумы в XIVвеке. Только после наведения порядка в области гигиены удалось победить чуму.

Если из крана холодной воды течет горячая

Конечно же первым делом нужно позвонить в ЖЭК (впрочем сейчас название управляющей компании может быть и другое) и вызвать сантехника. Однако, как показывает переписка с читателями, не всегда сантехники могут сами быстро найти и устранить причину. Прочитав данную статью, вы сами сможете хоть немного разобраться в причинах такого недоразумения и даже поспособствовать его усртанению. Итак:

Горячая вода из холодного крана (точнее при открытии подачи холодной воды) течет не по волшебству, колдовству, или другим мистическим причинам, а при совместном влиянии 3 легко объяснимых с физической точки зрения факторов:

Рассмотрим каждый из этих факторов по отдельности

1. Давление в системе горячего водоснабжения (СГВ) значительно больше давления в системе холодного водоснабжения (СХВ) или давление в СХВ вообще отсутствует.

Как правило давление в СГВ в силу особенностей систем изначально немного больше, чем в СХВ. Если же в процессе эксплуатации трубы холодного водоснабжения засоряются быстрее, чем трубы горячего водоснабжения (а как правило именно так и бывает), то разница давлений становится значительной. Кроме того, если на одном из участков СХВ выполняется ремонт, то воды в системе при этом нет и значит нет никакого давления.

И еще, чем выше этаж, тем более ощутимой может быть разница давлений в силу изложенных выше причин. Разница давлений - обязательное условие для передавливания (или как еще говорят - подмеса) горячей воды в стояк холодной воды.

2. На поквартирных отводах горячей и холодной воды отсутствуют обратные клапаны

И ничего удивительного в этом нет. Раньше обратные клапаны вообще в квартирах были редкостью. Их стали устанавливать только в последнее время вместе с счетчиками учета воды для того, чтобы исключить возможность отмотки счетчиков (зря Задорнов так старался и сочинял байки про смекалистых русских, отматывающих счетчкик пылесосом). В данном случае отсутствие обратного клапана на отводе горячей воды от стояка не имеет принципиального значения, а вот отсутствие обратного клапана на отводе от стояка холодной воды означает, что вода может беспрепятственно течь как в одном, так и в другом направлении.

Тут важно добавить, что чем выше этаж, тем сильнее влияние этого фактора, потому как воде легче стекать вниз, чем подниматься вверх. Тем не менее отсутствие обратных клапанов хотя бы в одной квартире на стояке может быть потенциальной причиной подмеса воды. Тем не менее, чем выше расположен этаж, на котором отсутствуют обратные клапаны, тем риск передавливания воды больше.

Однако эти два фактора сами по себе еще ничего не значат, обязательно должно быть место, в котором и происходит передавливание воды и таких мест в квартире может быть несколько:

3. Неправильно подключенные или неисправные сантехприборы

Сейчас кранов холодной и горячей воды в современных квартирах практически не осталось, все больше смесители. И не всегда двуручковые, а все чаще одноручковые, или как их еще часто называют - картриджные. Именно такие картриджные смесители при износе или поломке картриджа чаще всего и являются причиной появления горячей воды в трубах холодного водоснабжения.

Объяснять, почему это происходит - долго, да и картинки тут не сильно помогут, потому как картриджи - вещь достаточно тонкая и нежная, просто поверьте на слово. И еще, чем дешевле смеситель, тем менее надежный у него картридж. Надеюсь, эта истина также не нуждается в доказательстве.

Первым признаком того, что картридж износился, является вода, вытекающая из-под ручки, Впрочем в некоторых моделях смесителя передавливание может происходить и без протекания воды под ручкой смесителя. Тем не менее подмес может происходить и в обычном двуручковом (вентильном) смесителе, если вентиль холодной воды не закрыт до конца (при отсутствии холодной воды в системе это вполне вероятно). А еще подмес может происходить в неправильно подключенных или неисправных стиральных и посудомоечных машинах, не всех конечно, а только таких для подключения которых используются и горячая и холодная вода.

Таким образом общие выводы, следующие из вышесказанного, примерно следующие:

1. Чем больше этажей в вашем доме и чем больше дому лет, тем выше вероятность подмеса горячей воды в холодную.

2. Если в вашей квартире из крана холодной воды течет горячая, то первым делом следует поговорить с соседями выше по стояку. Выясните, есть ли у них обратные клапаны на отводах и исправны ли смесители или какие другие сантехприборы.

3. Устранение перепадов давления в системах водоснабжения - занятие хотя и достойное, но неблагодарное и потому самому заниматься этим вряд ли стоит.

Ну и на закуску я перенес в эту статью вопросы из другой, посвященной истечению холодной воды из крана горячей (хотя и не все). Просто потому, что так оно будет правильнее, да и вам сподручнее.


12-05-2015: Сергей

Добрый день!

У нас часто отключают гор.воду по этому установил накопитель на 50 л. Обратил внимание на то, что моя гор. вода уходит по стояку к соседям через холодную ! При том что общий кран гор. воды перекрыт и на накопителе установлен обратный клапан ( входит в комплект). Смеситель современный, шарового типа. Возможно ли такое что через смеситель уходит вода обратно в стояк ( получается подмес горячей воды) ? Разъясните пожалуйста. За ранее спасибо. Живу в 9\2 эт. Сантехника и трубы вся новая, полипропилен.


12-05-2015: Доктор Лом

Предположу, что у вас не шаровый, а картриджный смеситель. В принципе устройство картриджного смесителя не препятствует прохождению воды из одной трубы в другую, но все равно описанная вами ситуация маловероятна, хотя и возможна при перепадах давления воды. Тем не менее установка обратного клапана на отвод от стояка холодной воды, а заодно и на отвод от стояка горячей воды, поможет решить проблему.


10-08-2015: Вячеслав

Добрый вечер, Владимир, и наилучшие пожелания от старого Вашего поклонника!

Простите, ради Бога, уважаемый Доктор, что в этой теме обращаюсь с прямо противоположным вопросом: "Что делать, если из крана холодной воды течет горячая?". Это наш коллективный SOS, никто, кроме Вас, не сможет нам помочь.

Суть проблемы: у нас, как и во всех квартирах нашего стояка 9-этажного дома, из крана холодной воды течет горячая. Поясню, как говорится, на собственном примере. Имеем однорычажные краны смесителей в ванной и на кухне. Вентиль подачи горячей воды в квартиру перекрыт надёжно, о чём свидетельствует остановка счётчика горячей воды и её отсутствие при повороте кранов смесителей в сторону подачи горячей. При открытии кранов смесителей в сторону подачи холодной воды из "гусаков" смесителей идёт горячая вода, счётчик холодной воды весь в работе. И всё это при том, что сантехник ЖЭС перекрыл холодную воду в нашем стояке по причине её прорыва в одной из пустующих квартир нашего стояка. Сантехник в ступоре, решить проблему ему не по силам. Мы тоже - без холодной воды в 34-градусную жару неизвестно сколько дней. Помогите, пожалуйста, Доктор, виртуально разрулить эту проблему-SOS!!!

С искренним уважением и признательностью и от имени населения стояка, Вячеслав


11-08-2015: Доктор Лом

Судя по тому, что сантехник перекрыл подачу холодной воды по стояку, то холодной воды у вас и быть не может. А горячая вода в этом случае из-за разницы давлений попадает в систему холодного водоснабжения, т.к. картриджные смесители не всегда препятствуют проникновению воды из одной системы в другую.


17-08-2015: Вячеслав

Спасибо, уважаемый Доктор, за внимание к проблеме. Всё было именно по этому сценарию: у соседей этажом выше тоже картриджные смесители, что и явилось причиной подмеса.

90 000 Чем теплее, тем холоднее 90 001

Глобальное потепление не обязательно означает повсеместное повышение температуры. Просто в Европе он может нас заморозить. Наш континент пропитан теплым течением Гольфстрим. Что происходит, когда отключается электричество?

Варшава и Берлин находятся примерно на одной широте 52 градуса. Среднегодовые температуры в этих городах лишь немногим меньше 10 градусов. У нас (правда, не в этом году) снежная зима и теплое лето.Что касается широты 52, в Европе довольно жарко. На той же широте, например в Канаде, большую часть года стоит зима, несколько месяцев идет снег, а среднегодовая температура около нуля. Если посмотреть на температуры северной части нашего континента, то эти различия будут еще больше. Температура в Норвегии почти на 20 градусов выше, чем температура на тех же широтах в других частях мира (например, в Северной Америке и Азии).Откуда эта разница? Европу согревает океанское течение, известное как Гольфстрим. Из экваториальных областей она несет на север гигантские количества энергии («запасенной» в теплой воде), которую теряет в окрестностях западной и северо-западной оконечностей нашего континента.

Почему он крутится?

Воды морей и океанов находятся в постоянном движении. Движущей силой являются разности температур, а точнее разности плотностей (которые связаны с температурой). Чем теплее вода, тем меньше ее плотность.Один и тот же объем горячей воды (например, один литр) весит меньше, чем объем холодной воды. Вот почему теплая вода (более легкая) поднимается на поверхность, а холодная (более тяжелая) опускается. Эта зависимость касается не только воды. То же самое происходит и с газами, поэтому в отапливаемом помещении теплее всего под потолком, а холоднее всего у пола. Достаточно, если где-то есть источник тепла, и жидкость или газ «придут в движение» сами по себе.

Гольфстрим движется именно за счет разницы температур. Огромные массы воды из Тропика Рака текут со скоростью около 10 км/ч вдоль восточных берегов США в сторону Европы.В окрестностях Исландии вода остывает, становится гуще и опускается на дно Атлантического океана, а по дну течет на юг. Чем ближе к тропику, тем теплее, а значит, и светлее. Так она «поднимается» на поверхность и, еще более нагретая Солнцем, начинает течь обратно на север по поверхности. Гольфстрим — можно так сказать — это как бы река, впадающая в океан. И это огромная река. Течение несет 30 миллионов кубометров воды в секунду. Для сравнения, крупнейшая река мира Амазонка несет около 120 тыс.кубометров воды в секунду. в 250 раз меньше!
Может ли эта отопительная система Европы заклинить? Что тогда произойдет?

оценить статью .

Какая вода замерзает быстрее - горячая или холодная. Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная?

Вода — одна из самых удивительных жидкостей в мире, обладающая удивительными свойствами. Например, лед, твердое состояние жидкости, имеет удельный вес ниже, чем сама вода, что сделало жизнь на Земле возможной и процветающей во многих отношениях. Кроме того, в почти научном, а то и научном мире ведутся дискуссии о том, какая вода замерзает быстрее – горячая или холодная. Тот, кто продемонстрирует, что горячая жидкость при определенных условиях замерзает быстрее, и научно обосновает свое решение, получит награду в размере 1000 фунтов стерлингов от Британского королевского химического общества.

Фон

Уже в средние века было замечено, что при многих условиях горячая вода опережала холодную по скорости замерзания. Фрэнсис Бэкон и Рене Декарт приложили немало усилий для объяснения этого явления. Однако с точки зрения классического нагрева этот парадокс не поддается объяснению, и его пытались робко прикрыть. Толчком к продолжению спора послужила несколько интересная история, случившаяся с танзанийским студентом Эрасто Мпемба (Erasto Mpemba) в 1963 году.Однажды на занятии по приготовлению десертов в кулинарной школе мальчик, отвлекшись на другие дела, не успел вовремя охладить смесь для мороженого и поставить в морозилку раствор сахара в горячем молоке. К его удивлению, продукт остыл чуть быстрее, чем его соученики, соблюдавшие температурный режим при приготовлении мороженого.

Пытаясь понять суть явления, мальчик обратился к учителю физики, который, не вдаваясь в подробности, высмеял его кулинарные эксперименты.Эрасто, однако, отличался завидным упорством и продолжал свои опыты уже не с молоком, а с водой. Он убедился, что в некоторых случаях горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.

При поступлении в Дар-эс-Саламский университет Эрасто Мпембе посетил лекцию профессора Денниса Г. Осборна. После выпуска студент задал ученому задачу о скорости замерзания воды в зависимости от ее температуры. Д.Г. Осборн посмеялся над простым вопросом, уверенно заявив, что любой неудачник знает, что холодная вода замерзает быстрее.Однако природная настойчивость молодого человека давала о себе знать. Он поспорил с профессором, предложив провести эксперимент здесь, в лаборатории. Эрасто поместил в морозильник две емкости с водой, одну с температурой 95°F (35°C), а другую с температурой 100°C и 212°F. Каково же было удивление профессора и окружающих его «поклонников», когда вода во второй емкости замерзла быстрее. С тех пор это стало известно как «парадокс Мпембы».

Однако на сегодняшний день не существует внятной теоретической гипотезы, объясняющей «парадокс Мпембы».Неясно, какие внешние факторы, химический состав воды, наличие в ней растворенных газов и минералов влияют на скорость замерзания жидкости при разных температурах. Парадокс «эффекта Мпембы» состоит в том, что он противоречит одному из законов, открытых И. Ньютоном, который гласит, что время остывания воды прямо пропорционально разности температур между жидкостью и окружающей средой. И если все остальные жидкости полностью подчиняются этому закону, то вода в некоторых случаях является исключением.

Почему горячая вода замерзает быстрее? t

Есть несколько версий, почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.Важнейшие из них:

  • горячая вода быстрее испаряется, при этом ее объем уменьшается, а меньший объем жидкости быстрее остывает - при охлаждении воды от +100°С до 0°С объемные потери при атмосферном давлении достигают 15 %;
  • интенсивность теплообмена между жидкостью и окружающей средой тем больше, чем больше разница температур, поэтому теплоотдача кипящей воды тем быстрее;
  • по мере остывания горячей воды на ее поверхности образуется ледяная корка, препятствующая полному замерзанию и испарению жидкости;
  • при высокой температуре воды происходит ее конвекционное перемешивание, сокращающее время замерзания;
  • растворенные в воде газы понижают температуру замерзания, забирая энергию для образования кристаллов - в горячей воде растворенных газов нет.

Все эти условия были подвергнуты многократной экспериментальной проверке. В частности, немецкий ученый Давид Ауэрбах установил, что температура кристаллизации горячей воды несколько выше, чем у холодной, что позволяет первой быстрее замерзать. Однако позже его эксперименты подверглись критике, и многие ученые убеждены, что «Эффект Мпембы», по поводу которого вода замерзает быстрее — горячая или холодная, можно воспроизвести только при определенных условиях, которые еще никто не искал и не уточнял.

Явление затвердевания горячей воды быстрее, чем холодной, известно в науке как эффект Мпембы. Такие великие умы, как Аристотель, Фрэнсис Бэкон и Декарт, размышляли над этим парадоксальным явлением, но на протяжении тысячелетий никто не мог дать ему разумного объяснения.

Только в 1963 году студент из Республики Танганьика Эрасто Мпемба заметил этот эффект на примере мороженого, но никто из взрослых не объяснил его.Тем не менее физики и химики всерьез задумались над таким простым, но таким непостижимым явлением.

С тех пор появились различные версии, одна из которых заключалась в следующем: часть горячей воды просто сначала испаряется, а потом, когда остается меньшее количество, вода быстрее затвердевает. Эта версия, благодаря своей простоте, стала самой популярной, но ученых полностью не удовлетворила.

Теперь группа ученых из Технологического университета Наньян в Сингапуре под руководством химика Си Чжана заявляет, что разгадала извечную загадку того, почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.Как обнаружили китайские специалисты, секрет кроется в количестве энергии, запасенной в водородных связях между молекулами воды.

Как известно, молекулы воды состоят из одного атома кислорода и двух атомов водорода, связанных ковалентными связями, что выглядит как обмен электронами на уровне частиц. Еще одним общеизвестным фактом является то, что атомы водорода притягиваются к атомам кислорода из соседних молекул — это создает водородные связи.

При этом молекулы воды в целом отталкиваются друг от друга.Исследователи из Сингапура отметили, что чем теплее вода, тем больше расстояние между молекулами жидкости из-за увеличения сил отталкивания. В результате водородные связи растягиваются и поэтому накапливают больше энергии. Эта энергия высвобождается по мере остывания воды — молекулы сближаются. А возврат энергии, как известно, означает охлаждение.

Как пишут химики в своей статье, которую можно найти на сайте препринтов arXiv.org, в горячей воде водородные связи растягиваются сильнее, чем в холодной.Вот и получается, что больше энергии запасается в водородных связях горячей воды, а значит, больше ее выделяется при охлаждении до минусовых температур. Из-за этого замерзание происходит быстрее.

До сих пор ученые разгадывали эту загадку только теоретически. Когда они представят убедительные доказательства своей версии, вопрос о том, почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная, можно будет считать закрытым.

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) представляет собой парадокс, заключающийся в том, что горячая вода при определенных условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя в процессе замерзания она должна пройти температуру холодной воды.Этот парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим общепринятому мнению, что при одних и тех же условиях более нагретое тело охлаждается до определенной температуры дольше, чем более холодное тело охлаждается до той же температуры.

Это явление было замечено еще Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом, но только в 1963 году танзанийский студент Эрасто Мпемба обнаружил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.

Эрасто Мпемба учился в средней школе Магамбин в Танзании и занимался кулинарией.Он должен был сделать домашнее мороженое — вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для застывания. Судя по всему, Мпемба не был особенно прилежным учеником и затягивал первую часть задания. Опасаясь, что он может пропустить конец урока, он поставил еще горячее молоко в холодильник. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

Затем Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с простой водой.Во всяком случае, уже будучи учеником средней школы Мквава, он попросил у профессора Денниса Осборна из Университетского колледжа в Дар-эс-Саламе (приглашенного директором школы прочитать лекцию по физике для студентов) воды: «Если взять две одинаковые емкости с равными объемами воды, да так, чтобы в одном из них вода имела температуру 35°С, а в другом - 100°С и поставить их в морозилку, тогда в другом вода замерзнет быстрее. Почему? Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре, в 1969 году, они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале Physics Education.С тех пор обнаруженный ими эффект называется Эффект Мпембы .

До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У ученых нет единой версии, хотя их много. Речь идет о различии свойств горячей и холодной воды, но пока неясно, какие именно свойства играют роль: различие в переохлаждении, испарении, льдообразовании, конвекции или воздействии сжиженных газов на воду при разных температурах.

Парадокс эффекта Мпембы заключается в том, что время, необходимое телу для охлаждения до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разнице температур между этим телом и окружающей его средой.Этот закон был установлен Ньютоном и с тех пор неоднократно подтверждался на практике. С таким же эффектом вода при 100°С остывает до 0°С быстрее, чем такое же количество воды при 35°С.

Однако это еще не парадокс, так как эффект Мпембы также можно объяснить в рамках известной физики. Вот несколько объяснений эффекта Мпембы:

Испарение

Горячая вода испаряется из контейнера быстрее, поэтому объем уменьшается, и меньший объем воды при той же температуре замерзает быстрее.Вода, нагретая до 100°С, теряет 16% своей массы после охлаждения до 0°С.

Эффект испарения имеет двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, необходимой для охлаждения. Во-вторых, температура падает по мере уменьшения теплоты парообразования при переходе из водной фазы в паровую.

разница температур

За счет того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше - значит, теплообмен в этом случае более интенсивный, и горячая вода быстрее остывает.

гипотермия

При охлаждении воды ниже 0°С она не всегда замерзает. Он может переохлаждаться при определенных условиях, оставаясь текучим при температурах ниже точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой при температуре -20°C.

Причина этого эффекта в том, что кристаллообразующие центры необходимы для образования первых кристаллов льда. Если они не находятся в жидкой воде, переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не упадет до уровня, достаточного для самопроизвольного образования кристаллов.Когда они начнут формироваться в переохлажденной жидкости, они начнут расти быстрее, образуя ледяную шугу, которая замерзнет, ​​превратившись в лед.

Горячая вода наиболее подвержена переохлаждению, поскольку при ее нагревании удаляются растворенные газы и пузырьки, которые, в свою очередь, могут действовать как центры льда.

Почему при переохлаждении горячая вода замерзает быстрее? Для холодной воды без переохлаждения применимо следующее. В этом случае на поверхности судна образуется тонкий слой льда.Этот слой льда будет действовать как изолятор между водой и холодным воздухом и предотвратит дальнейшее испарение. Скорость образования кристаллов льда в этом случае будет ниже. В случае горячей воды, подвергнутой переохлаждению, переохлажденная вода не имеет защитного поверхностного слоя льда. Соответственно, через открытый верх он гораздо быстрее теряет тепло.

Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется гораздо больше тепла и, следовательно, образуется больше льда.

Многие исследователи этого эффекта считают гипотермию основным фактором эффекта Мпембы.

Конвекция

Холодная вода начинает замерзать вверху, ухудшая процессы радиационной и тепловой конвекции, а значит и потери тепла, а горячая вода начинает замерзать внизу.

Этот эффект объясняется аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4°С. Если охладить воду до 4°С и поставить при более низкой температуре, поверхностный слой воды замерзнет быстрее.Так как эта вода менее плотная, чем вода при 4°С, она останется на поверхности, образуя тонкий холодный слой. В этих условиях на поверхности воды на короткое время образуется тонкий слой льда, но этот слой льда будет действовать как изолятор для защиты нижних слоев воды, температура которых останется на уровне 4 °С. Поэтому дальнейшее охлаждение будет помедленнее.

Совсем другая ситуация с горячей водой. Поверхностный слой воды остывает быстрее из-за испарения и большей разницы температур.Кроме того, слои холодной воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться, поднимая слой теплой воды на поверхность. Эта циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры.

Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с этой точки зрения конвекции следует предположить, что слои холодной и горячей воды разделены, а сам процесс конвекции продолжается после снижения средней температуры воды ниже 4 °С.

Однако нет никаких экспериментальных данных, подтверждающих эту гипотезу о том, что слои холодной и горячей воды разделяются конвекцией.

газы, растворенные в воде

Вода всегда содержит растворенные газы - кислород и углекислый газ. Эти газы обладают способностью понижать температуру замерзания воды. При нагревании воды эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в высокотемпературной воде ниже. Поэтому при охлаждении горячей воды в ней всегда меньше растворенного газа, чем в ненагретой холодной воде. Поэтому температура замерзания нагретой воды выше и она быстрее замерзает.Этот фактор иногда считают основным в объяснении эффекта Мпембы, хотя экспериментальных данных, подтверждающих этот факт, нет.

Теплопроводность

Этот механизм может сыграть важную роль, когда вода помещается в холодильник/морозильник в небольших емкостях. Было замечено, что в этих условиях контейнер с горячей водой растапливает лед нижележащей морозильной камеры, тем самым улучшая тепловой контакт со стенкой морозильной камеры и улучшая теплопроводность.В результате тепло от бака с горячей водой отводится быстрее, чем от бака с холодной. В свою очередь емкость с холодной водой не растапливает под собой снег.

Все эти (и другие) условия проверены во многих экспериментах, однако однозначного ответа, какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизведение эффекта Мпембы, получено не было.

Например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах исследовал влияние на этот эффект переохлаждения воды. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная вода, а значит, и быстрее последней.Но холодная вода достигает переохлажденного состояния быстрее, чем горячая вода, тем самым компенсируя предыдущую задержку.

Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили предыдущим данным о том, что горячая вода способна достигать большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при кипячении часть растворенных в ней солей выпадает в осадок.

Пока можно сказать только одно — воспроизведение этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент.Именно потому, что не всегда воспроизводится.

«Мы уже встречали некоторые интересные свойства воды, которые позволяют нам жить в частности и живым существам в целом. Продолжим тему и отметим еще одно интересное свойство (правда, неясно, настоящее оно или вымышленное).

Забавный факт о воде - Эффект Мпембы: Знаете ли вы, что в Интернете ходят слухи о том, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная? Вы можете не знать, но эти слухи ходят. И очень стойкий.Так о чем речь — об ошибке эксперимента или интересном новом свойстве воды, которое еще не исследовано?

Давайте разберемся. Легенда, повторяемая с места на место, такова: возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, в другую холодную и поставим в морозилку. Горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная. Почему это происходит?

В 1963 году Эрасто Б. Мпемба, студент из Танзании, замораживая готовую смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозилке быстрее, чем холодная.Когда юноша поделился своим открытием со своим учителем физики, тот только посмеялся над ним. К счастью, ученик оказался настойчивым и уговорил преподавателя провести эксперимент, подтвердивший его открытие: при определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее, чем холодная.

Второй вариант легенды - Мпемба обратился к великому ученому, который благополучно находился рядом с африканской школой Мпемба. И ученый поверил мальчику и перепроверил, что к чему.Итак, начнем... Сейчас это явление, когда горячая вода замерзает быстрее, чем холодная, называется «эффектом Мпембы». Правда, Аристотель, Фрэнсис Бэкон и Декарт заметили это уникальное свойство воды задолго до него.

Ученые не до конца понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей переохлаждения, испарения, льдообразования, конвекции, либо действием сжиженных газов на горячую и холодную воду.

Итак, мы имеем эффект Мпембы (Mpemba Paradox) — парадокс, заключающийся в том, что горячая вода (при определенных условиях) может замерзнуть быстрее, чем холодная.Хотя при этом она должна проходить температуру холодной воды в процессе заморозки.

Соответственно, есть два способа справиться с парадоксом. Первый — объяснять, придумывать теории и радоваться тому, что вода — загадочная жидкость. Можно пойти и другим путем — проделать этот эксперимент самостоятельно. И сделать соответствующие выводы.

Давайте обратимся к людям, которые действительно имели такой опыт в попытке воссоздать эффект Мпембы.Заодно посмотрим на маленькое исследование, определяющее, «откуда ноги растут».

Известие об эффекте Мпембы впервые появилось на русском языке 42 года назад, как сообщалось в журнале «Химия и жизнь» (1970, № 1, стр. 89). Проявив усердие, сотрудники «Химии и быта» решили провести опыты сами и убедились: «горячее молоко упорно не хочет сначала замерзать». Этот результат получил естественное объяснение: «Горячая жидкость не должна раньше замерзать. Ведь его температура сначала должна быть равна температуре холодной жидкости.

О своих экспериментах сообщил один из читателей «Хемии и жизни» (1970, № 9, с. 81). Он довел молоко до кипения, охладил его до комнатной температуры и поставил в холодильник одновременно с некипяченым молоком, которое тоже было комнатной температуры. Кипяченое молоко замерзало быстрее. Тот же эффект, но более слабый, был достигнут при нагревании молока до 60 °С вместо его варки. Приготовление пищи может быть фундаментальным : при этом испарится часть воды и более легкая часть жира.В результате точка замерзания может измениться. Более того, при нагревании, а тем более при кипячении возможны и некоторые химические превращения органической части молока.

Но "сломанный телефон" уже работал, и спустя более 25 лет история описывалась так: "Ловец мороженого остывает быстрее, если положить его в холодильник при хорошем нагреве, чем если оставить сначала при низкой температуре" ("Знание - сила", 1997, № 10, с. 100). Постепенно о молоке стали забывать, и речь шла в основном о воде.

Через 13 лет в той же "Химии и жизни" появился такой диалог: "Если вынуть две чашки холодной - с холодной и с горячей водой, какая вода быстрее замерзнет?.. Дождитесь зимы и проверьте: горячая вода будет быстрее замерзнуть» (1993, № 9, с. 79). Через год пришло письмо от прилежного читателя, который зимой срочно достал чашки с холодной и горячей водой на зиму и убедился, что холодная вода замерзает быстрее (1994, № 11, с. 62).

Аналогичный эксперимент был проведен с холодильником, в котором морозильная камера была покрыта толстым слоем инея.Когда я ставил на тот морозильник чашки с горячей и холодной водой, иней под стаканами с горячей водой оттаивал, опускался, и вода в них замерзала быстрее. Когда ставил стекла на мороз, эффекта не наблюдалось, так как иней под стеклами не таял. Эффекта не наблюдалось даже тогда, когда после разморозки холодильника я поставила стаканчики на незамерзающую морозильную камеру. Это доказывает, что причиной этого эффекта является таяние инея под чашками с горячей водой (Химия и жизнь, 2000, № 2, с. 55).

Рассказ о парадоксе, замеченном танзанийским мальчиком, неоднократно сопровождался красноречивым замечанием – мол, не стоит оставлять без внимания любую, даже очень странную информацию. Желание хорошее, но неосуществимое. Если мы не просканируем недостоверную информацию заранее, мы утонем в ней. А неверная информация часто бывает ошибочной. Более того, часто бывает (как в случае с эффектом Мпембы), что маловероятность является следствием искажения информации в процессе передачи.

Так вообще вода интересная и эффект Мпембы в частности не всегда верен 🙂

Подробнее на http://wsyachina.narod.ru/physics/mpemba.html

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) - Парадокс, заключающийся в том, что горячая вода при определенных условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя в процессе замерзания она должна пройти температуру холодной воды. Этот парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим общепринятому мнению, что при одних и тех же условиях более нагретое тело охлаждается до определенной температуры дольше, чем более холодное тело охлаждается до той же температуры.

Это явление заметили еще Аристотель, Фрэнсис Бэкон и Рене Декарт, но только в 1963 году танзанийский студент Эрасто Мпемба обнаружил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.

Эрасто Мпемба учился в средней школе Магамбин в Танзании и занимался кулинарией. Он должен был сделать домашнее мороженое — вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для застывания. Судя по всему, Мпемба не был особенно прилежным учеником и затягивал первую часть задания.Опасаясь, что он может пропустить конец урока, он поставил еще горячее молоко в холодильник. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

Потом Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с простой водой. Во всяком случае, уже будучи учеником средней школы Мквава, он попросил у профессора Денниса Осборна из Университетского колледжа в Дар-эс-Саламе (приглашенного директором школы прочитать лекцию по физике для студентов) воды: «Если взять две одинаковые емкости с равными объемами воды, да так, чтобы в одном из них вода имела температуру 35°С, а в другом - 100°С и поставить их в морозилку, тогда в другом вода замерзнет быстрее.Почему? Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре, в 1969 году, они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале Physics Education. С тех пор обнаруженный ими эффект называется Эффект Мпембы .

До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У ученых нет единой версии, хотя их много. Речь идет о различии свойств горячей и холодной воды, но пока неясно, какие именно свойства играют роль: различие в переохлаждении, испарении, льдообразовании, конвекции или воздействии сжиженных газов на воду при разных температурах.

Парадокс эффекта Мпембы заключается в том, что время, необходимое для охлаждения тела до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разнице температур между этим телом и окружающей его средой. Этот закон был установлен Ньютоном и с тех пор неоднократно подтверждался на практике. С таким же эффектом вода при 100°С остывает до 0°С быстрее, чем такое же количество воды при 35°С.

Однако это еще не парадокс, так как эффект Мпембы также можно объяснить в рамках известной физики.Вот несколько объяснений эффекта Мпембы:

Испарение

Горячая вода быстрее испаряется из сосуда, уменьшая его объем, а меньший объем воды при той же температуре быстрее замерзает. Вода, нагретая до 100 °С, теряет 16 % своей массы после охлаждения до 0 °С.

Эффект испарения — двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, необходимой для охлаждения. Во-вторых, температура падает по мере уменьшения теплоты парообразования при переходе из водной фазы в паровую.

разница температур

В связи с тем, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше - значит, теплообмен в этом случае более интенсивный, и горячая вода остывает быстрее.

гипотермия

При охлаждении воды ниже 0°С она не всегда замерзает. Он может переохлаждаться при определенных условиях, оставаясь текучим при температурах ниже точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой при температуре -20°С.

Причина этого эффекта в том, что кристаллообразующие центры необходимы для формирования первых кристаллов льда. Если они не находятся в жидкой воде, переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не упадет до уровня, достаточного для самопроизвольного образования кристаллов. Когда они начнут формироваться в переохлажденной жидкости, они начнут расти быстрее, образуя ледяную шугу, которая замерзнет, ​​превратившись в лед.

Горячая вода наиболее подвержена переохлаждению, поскольку при ее нагревании удаляются растворенные газы и пузырьки, которые, в свою очередь, могут действовать как центры льда.

Почему при переохлаждении горячая вода замерзает быстрее? Для холодной воды без переохлаждения применимо следующее. В этом случае на поверхности судна образуется тонкий слой льда. Этот слой льда будет действовать как изолятор между водой и холодным воздухом и предотвратит дальнейшее испарение. Скорость образования кристаллов льда в этом случае будет ниже. В случае горячей воды, подвергнутой переохлаждению, переохлажденная вода не имеет защитного поверхностного слоя льда.Соответственно, через открытый верх он гораздо быстрее теряет тепло.

Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется гораздо больше тепла и, следовательно, образуется больше льда.

Многие исследователи этого эффекта считают гипотермию основным фактором эффекта Мпембы.

Конвекция

Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая процессы радиационной и тепловой конвекции, а значит, потери тепла, а горячая вода начинает замерзать снизу.

Этот эффект объясняется аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4°С. Если охладить воду до 4°С и поставить при более низкой температуре, поверхностный слой воды замерзнет быстрее. Так как эта вода менее плотная, чем вода при 4°С, она останется на поверхности, образуя тонкий холодный слой. В этих условиях на поверхности воды на короткое время образуется тонкий слой льда, но этот слой льда будет выполнять роль изолятора для защиты нижних слоев воды, которые сохранят температуру 4°С.Поэтому дальнейшее охлаждение будет более медленным.

Совсем другая ситуация с горячей водой. Поверхностный слой воды остывает быстрее из-за испарения и большей разницы температур. Кроме того, слои холодной воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться, поднимая слой теплой воды на поверхность. Эта циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры.

Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с этой точки зрения конвекции следует предположить, что холодный и горячий слои воды разделены, а сам процесс конвекции продолжается после того, как средняя температура воды опустится ниже 4°С.

Однако нет никаких экспериментальных данных, подтверждающих эту гипотезу о том, что слои холодной и горячей воды разделены конвекцией.

газы, растворенные в воде

Вода всегда содержит растворенные газы - кислород и углекислый газ. Эти газы обладают способностью понижать температуру замерзания воды. При нагревании воды эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в высокотемпературной воде ниже. Поэтому при охлаждении горячей воды в ней всегда меньше растворенного газа, чем в ненагретой холодной воде.Поэтому температура замерзания нагретой воды выше и она быстрее замерзает. Этот фактор иногда считают основным в объяснении эффекта Мпембы, хотя экспериментальных данных, подтверждающих этот факт, нет.

Теплопроводность

Этот механизм может играть существенную роль, когда вода помещается в холодильник/морозильник в небольших емкостях. Было замечено, что в этих условиях контейнер с горячей водой растапливает лед нижележащей морозильной камеры, тем самым улучшая тепловой контакт со стенкой морозильной камеры и улучшая теплопроводность.В результате тепло от бака с горячей водой отводится быстрее, чем от бака с холодной. В свою очередь емкость с холодной водой не растапливает под собой снег.

Все эти (и другие) условия проверены во многих экспериментах, однако однозначного ответа, какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизведение эффекта Мпембы, получено не было.

Например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах исследовал влияние переохлаждения воды на этот эффект. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная вода, а значит, и быстрее последней.Но холодная вода достигает переохлажденного состояния быстрее, чем горячая вода, тем самым компенсируя предыдущую задержку.

Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили предыдущим данным о том, что горячая вода может достигать большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при кипячении часть растворенных в ней солей выпадает в осадок.

Пока можно сказать только одно - воспроизведение этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент.Именно потому, что не всегда воспроизводится.

Мосин О.В.

Литературные источники :

"Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Зачем он это делает?» Джерл Уокер в The Amateur Scientist, Scientific American, Vol. 237, нет. 3, стр. 246-257; Сентябрь 1977 г.

"Замораживание горячей и холодной воды", G .С. Келл в American Journal of Physics, vol. 37, нет. 5, стр. 564-565; Май 1969 года.

«Переохлаждение и эффект Мпембы», Дэвид Ауэрбах, в American Journal of Physics, vol. 63, нет. 10, стр. 882-885; Октябрь 1995 г.

«Эффект Мпембы: время замерзания горячей и холодной воды», Чарльз А. Найт, в American Journal of Physics, Vol. 64, нет. 5, стр. 524; Май 1996 г.

.

Устройство защиты котла или печи от низкотемпературной коррозии

Этап 1. Розжиг котла

Очень важно, чтобы котел достиг своей высокой рабочей температуры как можно быстрее, чтобы обеспечить высокий уровень работы и низкий уровень выбросов выхлопных газов. Такая ситуация будет иметь место, если циркуляционный насос будет запущен сразу после начала процесса розжига. Таким образом предотвращается ненужное охлаждение котла водой, поступающей из нижней части бака.Насос можно запустить тремя различными способами. На изображении справа показано начало розжига котла. Насос запущен, а термоклапан еще не начал открываться. Конус автоматического циркуляционного клапана плотно прилегает к баку за счет давления насоса.

Стадия 2. Рабочая фаза

При достижении котлом рабочей температуры. Термоклапан открывается и нагнетает холодную воду из резервуара. Вода, подаваемая на дно бака, имеет температуру5-20°С при начальной температуре термостатического элемента. Чем выше мощность котла и выше температура воды, выходящей из котла, тем больше холодной воды подается снизу котла. Именно этот фактор делает Ладдомат 21 четкой границей, т.е. расслоение = загрузка бака при пуске для всех возможных типов котлов.

Этап 3. Финальный этап

Во время последней фазы зарядки перепускное отверстие на Laddomat 21 в верхней части резервуара полностью закрыто.Вода полностью сливается в накопительный бак, который, таким образом, полностью загружается.

Стадия 4. Гравитационная циркуляция

С завершенным дублением

Если установлен термостат дымовых газов или подобное устройство, насос остановится сразу после того, как пожар будет потушен. Преимущество быстрого отключения насоса после тушения пожара состоит в том, что холодная обратная вода из радиаторного контура через автоматическую самотечную циркуляцию поступает на дно котла.Тепло, хранящееся в котле, идет в верхнюю часть бака и используется для обогрева здания. Остановка насоса после завершения розжига либо автоматически, либо вручную важна еще по одной причине. В противном случае горячая вода в баке смешивалась бы с холодной возвратной водой из контура радиатора, что снижало бы температуру до закрытия термоклапана. При нагреве бака до 90°С и закрытии термоклапана при 75°С температура всего содержимого бака упала бы до этой температуры, если бы насос не был выключен.

В случае сбоя питания

При отключении электроэнергии во время растопки печи включается автоматическая самотечная циркуляция благодаря легко открывающемуся обратному клапану - при условии, что вода в баке холоднее, чем в котле. Автоматическая гравитационная циркуляция создается за счет разницы в весе более легкой горячей воды и более тяжелой холодной воды. Когда бак полностью заполнен до дна, самотечной циркуляции мало, и котел все еще может кипеть.Закипание можно предотвратить, подав небольшое количество холодной воды непосредственно на дно котла через кран заполнения системы. В случае более длительных отключений электроэнергии все здание может обогреваться за счет самотечной циркуляции, если трубопровод и диаметр трубы адаптированы к этому. Интенсивность загара должна соответствовать мощности, которая может быть передана в аккумулирующий бак за счет гравитационной циркуляции.

.90,000 5 простых научных экспериментов, которые вы можете провести дома

1. Что растворяется в воде?

Вам нужно:

  • большой поднос,
  • 6 прозрачных стаканов,
  • чашки,
  • чайные ложки,
  • различные вещества для растворения (например, сахар, растворимый кофе, мука).

Наполните три стакана теплой водой и еще три стакана холодной водой. Понаблюдайте вместе с ребенком, что произойдет, если в теплую или холодную воду насыпать те или иные вещества.Вы можете смешать жидкость вместе, добавить еще одну порцию вещества и отметить происходящие реакции.

Наблюдение:

Одни вещества растворяются в воде, другие - оседают на дно стакана. Это очень практичный и простой опыт из практической жизни, который показывает, как работают вещества в окружающей действительности и для чего они могут нам служить.

Внимание! Чтение объявления

ПРЕМЬЕРА
Красивые, милые стихи на ночь

2.Кувшин, полный капель

Вам нужно:

  • пищевая сода,
  • уксус,
  • масло,
  • пищевой краситель,
  • кувшин, пипетка или шприц, стакан.

Насыпьте пакет пищевой соды в кувшин, а затем аккуратно налейте масло на стенку кувшина. В отдельном стакане смешайте уксус с красителем.

Возьмите подкрашенный уксус пипеткой или шприцем, капните в кувшин и смотрите, что получится!

Наблюдение:

Капли подкрашенного уксуса медленно падают на дно кувшина, оседая на поверхность пищевой соды.При смешивании уксуса (кислоты) и соды (щелочи) образуется газ — двуокись углерода (CO2), окружающий капельки уксуса, которые капают внутрь, что делает их легче и всплывает.

3. Неньютоновская жидкость

Вам нужно:

  • картофельная мука,
  • вода,
  • миска.

Насыпьте муку в миску и влейте немного воды. Смешайте руками.

Наблюдение :

Когда вы смешиваете жидкость руками, она затвердевает и становится пластичной.Из него легко можно сформировать шар. Но когда вы прекращаете ее формировать, она тает и возвращается в свою жидкую форму. В интернете есть ролики, где видно, что на таком потоке можно... бегать! Это отличный опыт, чтобы помочь объяснить детям, что такое неньютоновские вещества и как они ведут себя, когда мы применяем к ним силу (например, после удара о поверхность).

4. Наэлектризованный воздушный шар

Вам нужно:

  • воздушный шар,
  • клочки бумаги,
  • шерстяной шарф.

Энергично потрите предварительно надутый шарик краем шарфа, а затем поднесите его ближе к разбросанным на столе бумажкам. Также можно приблизить его к стене, чтобы показать ребенку, что помимо бумажек к нему приближается еще и воздушный шарик. Вы также можете увидеть аттракцион, когда откроете кран и приблизите наэлектризованный шар к текущей воде (не касаясь воды). Мы почувствуем электричество на собственной коже, поднеся к носу наэлектризованный шарик или собственные волосы, которые тут же встанут дыбом.Игра вызывает привыкание даже у самых маленьких детей.

Наблюдение:

Этот эксперимент демонстрирует принцип электростатики. Наэлектризованный воздушный шар заряжен отрицательно (который приобрел отрицательный заряд при трении о платок), а клочки бумаги имеют добавочный заряд, поэтому воздушный шар притягивает их.

Внимание! Реклама для чтения

90 037 Половая жизнь родителей 90 039

Ваши отношения являются образцом для вашего ребенка.Стройте настоящие отношения.

Чудо воспитания

Воспитание — наша жизненная миссия. Давайте послушаем детей!

Только хорошие книги для детей и родителей | Книжный магазин Натулы

5. Извергающийся вулкан

Вам нужно:

  • вода,
  • пищевая сода,
  • уксус,
  • пищевой краситель (по желанию),
  • ложка, чашка, поднос, алюминиевая фольга, клейкая лента, ножницы.

Поставьте стакан в центр тарелки. Прикрепите к ней скотчем. Оберните подготовленную конструкцию алюминиевой фольгой так, чтобы она полностью закрывала тарелку со стеклом. В центре, на месте стакана, прорежьте отверстие и прикрепите края фольги к краям стакана.

Поставьте вулкан на поднос так, чтобы жидкость не пролилась на пол. Налейте 2 столовые ложки воды в отверстие, вырезанное в алюминиевой фольге, добавьте столовую ложку пищевой соды и перемешайте, пока она не растворится. На этом этапе вы также можете добавить немного пищевого красителя, чтобы лава приобрела желаемый цвет.

Налейте две столовые ложки уксуса в отдельную чашку. Одним движением вылейте уксус из чашки в вулкан и наблюдайте за реакцией внутри вулкана.

Наблюдение:

Вулкан извергается пеной. На самом деле это пузырьки, наполненные углекислым газом, который образуется в результате реакции уксуса (кислоты) с пищевой содой (основой).

Более упрощенная и практичная версия вулкана

Мой ребенок уже много месяцев готовит специально для меня экологическое средство для мытья посуды, которое по своему составу не отличается от вулкана в представленном выше варианте.Знаете ли вы, что приготовленным таким образом препаратом можно эффективно отмыть посуду? Вот наш рецепт «вулкана», которым мы смываем горы грязной посуды:

  • 0,5 л горячей воды,
  • столовая ложка уксуса (который растворяет жир с пищевой содой),
  • столовая ложка пищевой соды,
  • несколько капель чайного масла (оказывает антибактериальное действие).

Все компоненты смешиваются (на поверхности появится пена. Извержение будет не таким эффективным, как в случае с предыдущим вулканом, но реакция видна невооруженным глазом).Когда жидкость остынет, перелейте ее в бутылку. Готовый!

Фото: flikr.com/13639809@N03

.

Накопительный буфер - AlterEco

На схеме выше показана идея простейшего подключения теплового буфера в системе отопления. Имеются два соединенных, но независимых от температуры контура: бойлерно-буферный и буферно-нагревательный.

Котел , работая на полную мощность, нагревает буфер до 80–90 градусов С. Нагрев занимает несколько часов и в результате весь бак должен быть нагрет до максимально возможной температуры. На этом работа котла заканчивается, и следующий розжиг будет необходим только тогда, когда будет исчерпан весь запас тепла из буфера (обычно от одних суток до даже недели, в зависимости от емкости буфера и погоды).

Буфер аккумулирует тепло с небольшими потерями и позволяет брать его в любом количестве именно тогда, когда это необходимо. На выходе из буфера к установке лучше всего монтировать автоматический термостат, который дозирует тепло таким образом, чтобы поддерживать постоянную температуру в доме. Управление отоплением здания становится таким же точным, как при газовом или электрическом отоплении.

Благодаря многослойной системе воды нет необходимости нагревать весь буфер до высокой температуры, чтобы иметь возможность отбирать от него тепло.Самая горячая вода всегда находится в верхней части бака.

Баланс преимуществ и проблем

Тепловой буфер делает котел чистым и неприхотливым в обслуживании - почти как газовый котел, но вы можете сжигать (дешевым) топливом.

  • чистое и эффективное горение благодаря работе котла на полную мощность
  • очень редкое посещение котельной - чем больше бак, тем реже, от одного раза в несколько или несколько дней зимой до одного раза в неделю летом, если вы хотите нагреть только горячую воду,
  • ровная температура в доме - тепло от буфера может подаваться в здание по мере необходимости, круглосуточно.

Тепловой буфер – это больше, чем просто опора для котла. Это домашний аккумулятор тепла, который может сочетать в себе следующие функции:

  • котла ГВС
  • бак для солнечных коллекторов
  • аккумулирование тепла от электричества по дешевому тарифу

При хранении тепла в одном месте вам не придется покупать отдельные баки для каждой из этих целей и тратить место на их установку. Хранение горячей воды в одном баке с хорошей изоляцией также означает меньшие потери энергии и, следовательно, более низкие затраты.Резервуар теплового буфера прост и надежен. Просто, потому что достаточно черной стали. Долговечен, так как в процессе эксплуатации контактирует только с котловой водой. На него не влияет проблема быстрой коррозии, известная по котлам ГВС. Главный недостаток теплового буфера в том, что он занимает много места. Новые, небольшие дома обычно проектируются в отрыве от реалий (с учетом газового отопления), поэтому котельная остаточная и имеет размеры веника и ведра. Правда, буфер можно поставить и в соседней комнате, но для этого нужно отрезать ценный квадратный метр помещения.Немаловажна и цена буферного резервуара. Готовый простой бак на 1000 литров стоит около 5000 злотых. Добавьте к этому солнечный змеевик и ГВС и цена возрастет до 6-8 тысяч. злотый. К счастью, стоимость буфера можно значительно снизить, купив подходящий переработанный резервуар или наняв местного специалиста. Однако, принимая во внимание все преимущества наличия теплового буфера, даже покупка готового бака окупается за несколько лет.

Это факт, что хранение горячей воды в буфере приносит убытки, но в конечном балансе прибыли потери допустимы.В хорошо изолированном буфере температура воды должна падать со скоростью до 2-3 градусов С/сутки на 1000л (т.е. ~1кВтч). Даже это количество тепла не тратится впустую, не уходит в вакуум, а обогревает дом косвенно.

Простота конструкции и работы теплового буфера не означает, что конструкция в целом будет тривиальной. Нужны минимальные технические и гидравлические навыки, чтобы все сделать самому, либо нужно будет найти специалиста, который слышал о тепловых буферах и знаком с ними. Или, по крайней мере, он сможет построить бак или установку по инструкции.Если вы слышите от сантехника: сэр, зачем вам такой большой котел? - беги скорее.

После установки теплового буфера требуется расширительный бак гораздо большего размера - примерно до 100 л. Это не большие затраты, но для них нужно найти место, так что имейте это в виду.

Когда использовать тепловой буфер?

Проще сказать, когда не стоит использовать тепловой буфер:

  • в большом, старом, неутепленном доме с просторной системой отопления и радиаторами, работающими на высоких температурах - там котел имеет постоянный расход тепла, и водяной буфер, чтобы быть полезным, должен был бы содержать несколько тонн воды
  • отопление дома природным газом - этот вид отопления является управляемым и не требует накопления энергии на потом

В любом другом случае использование теплового буфера дает много преимуществ.Бывают ситуации, когда буфер становится даже необходим, чтобы нагрев не был мучением:

  • Зарядный котел в новом доме - даже самые лучшие загрузочные котлы не подходят для самостоятельного использования в новых домах. Они не способны эффективно и чисто отапливать при такой малой мощности, как того требуют современные, хорошо утепленные дома. И настоящая трагедия начинается, когда вы подключаете их к установке с преобладанием теплого пола. Итог всего этого – вонь, грязь и жизнь впустую в котельной.Подключение теплового буфера устраняет эти проблемы. Имеющиеся сейчас на рынке котлы 5-го класса даже требуют подключения к тепловому буферу, иногда под страхом потери гарантии, но даже если его нет, все равно стоит подумать о буфере, т.к. он будет необходим при анти- вступили в силу постановления о смоге. Формально такой котел соответствует требованиям 5-го класса только при работе на полную мощность, т.е. с буфером.
  • Теплые полы
  • - температурный диапазон для угольных котлов и для теплых полов не полностью совпадают, поэтому сотрудничество загрузочного котла и теплых полов - смолистый и вонючий кошмар.Для примирения этих двух миров необходим тепловой буфер, который обеспечит экономичное сжигание в котле при высоких температурах и стабильную работу системы теплого пола при достаточно низкой температуре подачи.
  • дровяной газификационный котел - эти котлы рассчитаны на работу только на полную мощность. Конечно, поляку - гордому потомку сарматов - буфер для такого котла ставить не прикажут! Вот почему есть много людей, которые давятся дровами, как в старом «мусоре», а потом плачут, что они гнилые, что залиты дегтем, а котел через три года просеян.

Сколько можно заработать?

Правильно выбранная мощность и правильно эксплуатируемый загрузочный котел обеспечивают средний годовой КПД нагрева около 50 %. Неправильное копчение, отсутствие очистки, слишком высокая номинальная мощность, слишком маленькая поверхность теплообменника - все это может привести к падению КПД примерно до 30%, если не ниже.
Котел, взаимодействующий с буфером тепла, будет работать на полную мощность, сжигая в нормальных условиях и при высоких температурах.Благодаря этому он максимально извлечет из топлива, не зарастет сажей, отберет столько тепла, сколько позволяет теплообменник.
Таким образом, вполне реальна экономия топлива в размере 30-50% , конечно, в зависимости от того, насколько сильно он был сожжен до сих пор. Но даже если бы экономии топлива не было вообще, время на эксплуатацию котельной все равно экономится.

Какова емкость буфера?

Чем больше буфер, тем лучше, конечно в пределах разумного и возможностей.Ощутимая емкость для среднего здания (около 150 м2) составляет 1000-2000 л. Вместимость теплового буфера должна быть определена в зависимости от потребности здания в тепле (ее также можно найти в результате расчетов на сайте Ciepowlasciwie.pl). По возможности лучше всего рассчитать емкость так, чтобы даже в период самых сильных морозов буфер подзаряжался в худшем случае каждые 24 часа.

  • приблизительно определите максимальную потребность вашего дома в тепловой мощности, используя один из доступных методов.Предположим, выходит 5кВт.
  • умножьте это число на 24ч - получится 120кВтч, это максимальное суточное потребление тепла и эта теплоемкость должна иметь буфер что бы в худшем случае растопка в котле падала раз в сутки
  • исходя из удельной теплоемкости воды известно, что 1000 л воды, нагретой на 60 градусов (с 30°С до 90°С), сохранит около 65кВтч энергии (примерно за вычетом потерь). Таким образом, можно увидеть, что для хранения примерно 120 кВтч потребуется почти 2000 л
  • воды.
  • количество тепла, которое может быть аккумулировано и изъято из 1000 л воды, будет зависеть от максимальной температуры воды в буфере и минимальной температуры полезной воды, способной отапливать здание.Вышеупомянутый пункт является довольно оптимистичным предположением, что они составляют соответственно 90°С и 30°С; стоит нагреть буфер до 90 градусов С, но и он требует твердого утепления; при этом «нижний предел полезности» воды зависит от типа отопительной установки: оптимальным будет теплый пол, так как он все равно будет обогревать здание водой с температурой 30°С, тогда как радиаторная система может давать слишком малую мощность при подаче воды температурой 40°С и в морозы даже 45-50°С может быть мало (в зависимости от того насколько большие или маленькие радиаторы) и имея в баке 30 градусов.C придется запустить, чтобы разогреть буфер. Чем меньше диапазон между двумя вышеуказанными температурами, тем меньше теплоемкость буфера и тем больше должна быть его емкость.
  • когда ГВС будет еще и греть из буфера, то он естественно будет разряжаться быстрее. Вы можете смириться с этим и заряжать его немного чаще или увеличить его емкость. Если? ГВС нагревается максимум до 55 градусов, то есть разница ~45 градусов по сравнению с холодной водопроводной водой. На нагрев 100 л горячей воды расходуется ок.4,5кВтч. Столько энергии хранится всего в 70 литрах горячей воды в буфере. Но всю эту энергию змеевик ГВС извлечь не в состоянии, поэтому надежнее принять соотношение не менее 1:1, т.е. для нагрева каждых 100л ГВС потребуется мин. Буферная емкость 100 литров.

Если емкость, рассчитанная таким образом, слишком велика (нет места или слишком дорогой бак), то буфер может быть меньше, например, 1000 л в вышеупомянутом случае, что означает, что около нуля он будет накапливать тепло, необходимое как минимум для 24 часа и со временем В худшем случае мороза его нужно будет подзаряжать каждые 12 часов.Меньший буфер все же имеет преимущество перед большим: можно ездить на полной мощности и получать больше энергии в сумме из того же количества топлива. Однако время между последовательными включениями сокращается.

Выбор бака

Буферная емкость обязательно должна быть вертикальной емкостью, потому что только тогда сохраняется стратификация воды с разной температурой, составляющая суть работы буфера. Наиболее практичной и прочной формой бака является цилиндр.Вопреки интуиции, эти несколько тонн воды не давят на собственный вес настолько сильно, чтобы прямоугольный параллелепипед, сделанный из листового металла толщиной в несколько миллиметров, легко прогнулся бы.

Перед покупкой или изготовлением бака необходимо помнить, что он должен каким-то образом попасть в котельную. Это означает, что без утепления он не может быть шире двери, через которую вам придется его проносить (обычно 70–90 см).

Выбор котла

Правила подбора мощности котла под нужды здания с использованием теплового буфера перестают действовать , т.к. мы отапливаем не непосредственно здание, а большую бочку с водой. Поэтому мощность котла может быть практически сколь угодно высокой.Ограничением является не столько мощность котла, сколько объем загрузки.

Вы без труда сможете использовать котел мощностью 20–30кВт и даже больше. Такой более крупный котел может быть намного дешевле, чем меньший по мощности . Превышение мощности котла по отношению к расчетам проектировщика не является нарушением, а наоборот, приносит ощутимую пользу.

Конструкция системы с тепловым буфером

Степень сложности установки с тепловым буфером и внутреннее устройство самого буфера определяется видами и количеством источников тепла, от которых он будет подаваться.

Система прокачки немного сложнее, но устраняет недостатки гравитации. При условии, что все сделано правильно, конечно.

Хороший пример можно найти на веб-сайте Kalvis (диаграмма ниже). Система загрузки буфера включает в себя насос и термостатический клапан, защищающий обратку.

.

Как заваривать мате? - Йерба Мате 24

Йерба мате — растение с замечательными свойствами, но также с характерной горечью и терпкостью. Стоит ознакомиться с рекомендациями по его приготовлению, чтобы ошибки, допущенные при его заваривании, не отбили у вас от него охоты.

Во-первых, насыпьте нужное количество трав в любую емкость - вначале рекомендуется немного меньше, хотя люди, которые долго едят йерба мате, обычно насыпают от 1/2 до 3/4 объема емкости. Здесь стоит добавить, что размер в данном случае имеет значение. Если мы хотим приготовить йербу классическим способом, то нам лучше брать посуду объемом не более 250-300 мл.

Затем закройте рукой горловину сосуда и несколько раз энергично встряхните его, чтобы более легкие частицы и пыль оказались на руке. Сухофрукты должны быть сформированы в так называемую холмик, а это значит, что трава должна располагаться наискось, под углом 45 градусов — с одной стороны доходить до самого верха сосуда, а с другой стороны обнажать дно.

Налейте в свободное пространство небольшое количество воды, обычно около 30 мл (с более низкой температурой, чем целевая заливка, около 40 °С), чтобы засуха поглотила ее полностью и позволила засухе образовать стену. Вода в этом случае поможет укрепить всю конструкцию. Через 3-5 минут с помощью бомбильи можно аккуратно постучать по сухофруктам, чтобы сформировать вышеупомянутую стенку.

Затем поместите бомбилью прямо под сушку, чтобы она оставалась неподвижной и устойчивой. После размещения бомбильи сухофрукт немного поднимется вверх, ничего страшного, это нормально.

Последний этап – залить сухофрукты водой подходящей температуры, т.е. около 70-75°С. Всегда ниже уровня засухи, иначе вся конструкция быстро расслоится. Воду следует наливать медленно и не слишком резко.

Следует помнить, что бомбилью нельзя смешивать в сосуде после приготовления настоя. После того, как он заправлен внутрь, он должен оставаться в этом положении. От чего это происходит? При таком перемешивании трава расслаивается, а затем перемещается по матеро, иногда прилипая к бомбилье, закупоривая ее отверстия.Наслаждаться зеленым золотом Южной Америки, как иногда называют парагвайский остролист, это точно не поможет.

Как приготовить йерба мате?

Засуху обычно поливают горячей, но не кипящей водой. Однако мате можно приготовить как в горячей, так и в холодной воде. Йерба мате, приготовленный в холодном виде, называется терере. С этим методом практикуются два метода. Первый – затопление от начала до конца холодной ледяной водой.Второй – произвести первое затопление теплой водой температурой около 70°С. Это необходимо для извлечения полного вкуса и аромата из сухофруктов. Однако последующие заливки только холодной, даже ледяной водой с добавлением кубиков льда или трав. Терере будет более нежным на вкус, также зарядит вас энергией и освежит, и в то же время приятно охладит. И в том, и в другом случае наливаем засуху до полного вымывания вкуса, исходящего от божественной травы.

Классический метод состоит в том, чтобы сделать первый настой при температуре воды около 40°С с водой, а затем целевой настой при температуре 70-75°С, что дает более сбалансированный вкус, который сохраняется в течение более длительный период времени.В результате интенсивность и горечь вначале будут на более низком уровне.

Йерба мате заваривается экспресс-способом из пакетиков под названием косидо. Мешочек с сушеными травами заливают кипяченой водой температурой около 70-80°С. Все это должно вариться от 3 до 5 минут.

Йерба мате можно заваривать не только в кастрюле, но и в ситечке. Йерба мате высыпают в ситечко и затем заливают водой температурой 70-80°С. Через 2-3 минуты все следует процедить.Однако, как и экспресс-вариант, он не даст таких вкусовых ощущений, как классическое приготовление.

Некоторые люди используют заварочный блок или френч-пресс для приготовления йерба мате. В этом случае засыпьте внутрь соответствующее количество йерба мате и залейте водой температурой 70-75°С. Во время заваривания мы можем несколько раз отжать кофейную гущу ситом, чтобы переместить травы. Весь настой следует декантировать через 3-5 минут.

Пейте настой до полного вымывания вкуса, т.е.лавадо. Это значит, что листья полностью отражают их вкус и свойства.

До или после еды? Горячий или холодный?

Йерба мате можно пить в любое время дня, но стоит знать, что употребление этого настоя натощак может быть не лучшей идеей. Интенсивный настой, выпитый натощак, может вызвать кратковременные проблемы с желудком. Поэтому разумнее пить его после еды. Поэтому хорошо пить йербу примерно через 30 минут после еды, особенно если еда была с высоким содержанием жира.

Йерба мате можно заливать как горячей, так и холодной водой. В случае заваривания теплой водой мы получаем более крепкий настой с более интенсивным вкусом, который оказывает более стимулирующее действие. Залитая холодной водой засуха, так называемая terere, менее интенсивна и приятно освежает. Таким образом, температура, при которой мы готовим йербу, влияет на конечную крепость напитка.

Для любителей открывать для себя новые вкусы интересным вариантом может стать самостоятельное добавление в приготовленный настой фруктовых соков.Такой добавкой может быть сок, выжатый прямо из лимона или любой другой, которым мы хотим обогатить наш любимый настой. Вы можете искать свою идеальную вкусовую композицию по желанию.

Как часто вы пьете мате?

Настой мате со многими замечательными свойствами. Мы можем пить его постоянно, но помните, что его влияние на наш организм может зависеть от того, как мы его приготовим. Большинство людей выпивают 1 или 2 бункера в день, все зависит от размера блюда, количества высушенного материала, которое мы кладем в блюдо, интенсивности действия йербы и индивидуальных предпочтений, т.е.устойчивость к кофеину.


Принципиально не существует правила, которое устанавливало бы конкретную частоту употребления йерба мате и количество бункеров в течение дня. Выпиваем данный порошок до тех пор, пока он полностью не вымоется от вкуса. Сколько раз засуха бывает затопленной, зависит от упомянутых выше факторов. Это может быть несколько или даже несколько или несколько десятков повторных паводков.

Необходимо также помнить об индивидуальном усвоении кофеина организмом. Не у всех будет одинаковая доза кофеина (матеина) одинаковым образом.Об этом следует помнить, особенно при употреблении смесей, содержащих гуарану, для которой характерно высокое содержание кофеина, что в сочетании с мате дает чрезвычайно высокую дозу энергии. Мы предлагаем новичкам начинать с небольшого количества сухофруктов и наблюдать за поведением организма, а затем постепенно увеличивать количество сушеных трав, пока результаты не будут удовлетворительными. Однако следует помнить о здравом смысле и умеренности в этом вопросе, ведь, как гласит старая пословица: «чего много, то вредно».

.

Как использовать воду с медом и лимоном для похудения?

Сочетание воды, мёда и лимона – это целебная смесь, регулярное употребление которой имеет много преимуществ. Пить натуральный лимонад рекомендуется людям, которые худеют, имеют проблемы с пищеварением и инфекции верхних дыхательных путей. Кроме того, эта смесь рекомендуется беременным женщинам, поскольку она борется с тошнотой и рвотой, которые часто возникают в первом триместре. Так как пить воду с медом и лимоном для похудения? Какими свойствами обладает смесь? Когда лучше всего его использовать?

Вода с медом и лимоном - свойства

Регулярное употребление теплой воды с медом и лимоном обладает многими полезными свойствами для организма.Лимон является природным источником витамина С, поэтому укрепляет иммунитет. Мед же обладает антибактериальными свойствами, благодаря чему эффективно борется с инфекциями. Кроме того, он увеличивает выработку слизи в желудке, способствуя выведению токсинов из организма. Стакан воды с лимоном и медом по утрам оказывает положительное влияние на иммунную систему и увлажняет организм. Напиток с лимоном и медом очищает организм, так как обладает мочегонным действием. Также стоит отметить, что вода с добавлением меда и лимона обладает бактерицидными свойствами, что способствует лечению простудных заболеваний.Кроме того, вода с медом и лимоном оказывает стимулирующее действие на мозг, способствуя улучшению общей интеллектуальной работоспособности.

Следует подчеркнуть, что смесь положительно влияет не только на здоровье, но и на состояние кожи. В основном это связано с дезинтоксикационными свойствами этого напитка. Лимонный сок содержит витамин С (аскорбиновую кислоту), природный антиоксидант, замедляющий процесс старения кожи. Мед, напротив, ускоряет заживление повреждений кожи в виде ран и язв.По этой причине пить напиток рекомендуется людям с кожными поражениями. Регулярное употребление смеси улучшает внешний вид лица, которое становится ровным и сияющим.

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

5.00 1

0 0

0 0

0 0

Как вода с медом и лимоном помогает похудеть?

Вода, мед и лимон, принимаемые натощак, являются эффективным средством от запоров.Употребление напитка с утра помогает стимулировать работу пищеварительной системы и ускоряет перистальтику кишечника. Благодаря этому он облегчает дефекацию. Смесь воды с медом и лимоном обладает свойствами для похудения, так как ускоряет обменные процессы. Кроме того, благодаря пектиновым веществам, содержащимся в лимонном соке, смесь обеспечивает чувство сытости, предотвращая перекусы между приемами пищи. Кроме того, он улучшает пищеварение. Лимон заставляет печень вырабатывать больше желчи, которая расщепляет жиры и помогает усваивать витамины и минералы.Кроме того, смесь создает щелочную среду в желудке, что облегчает похудение. Этот напиток также обладает очищающим эффектом, так как способствует естественному выведению токсинов из организма. Медово-лимонная смесь также является источником дополнительной энергии, так как борется с усталостью и повышает физическую работоспособность организма.

Как приготовить воду с медом и лимоном?

Оздоровительный напиток в виде воды с растворенным медом и лимоном очень прост в приготовлении.Есть два способа его приготовления. Первый – приготовить смесь утром, непосредственно перед употреблением. В стакан следует налить теплую кипяченую воду, в которую затем добавить столовую ложку меда и свежевыжатый сок из половинки лимона. Второй вариант приготовления лечебного напитка заключается в том, что мед растворяют в охлажденной воде и оставляют на ночь. На следующий день утром добавьте сок выжатого лимона и выпейте приготовленную смесь.

Как использовать воду с медом и лимоном для похудения?

Смесь кипяченой теплой воды с добавлением меда и лимона для похудения следует принимать утром, натощак.Употребление воды с лимоном перед завтраком поддерживает пищеварительную систему и способствует выведению из организма продуктов метаболизма. Однако напиток можно пить и на ночь перед сном. Его употребление облегчает засыпание, обеспечивает глубокий отдых и выводит токсины из организма. Однако стоит подчеркнуть, что преимущества употребления натурального лимонада видны примерно через 2 недели и употреблять его необходимо регулярно.

Употребление теплой воды с медом и лимоном несомненно благотворно влияет на работу организма.Однако следует помнить, что такая смесь, несмотря на множество преимуществ, которые вытекают из ее употребления, не может быть использована всеми. Людям с аллергией на цитрусовые его пить нельзя, так как в состав смеси входит лимонный сок.

.

Смотрите также