Hice un experimento en el que herví dos tazas (500 ml) de agua en una tetera y tardé 1:30 minutos en alcanzar una temperatura media de 98 °C. Sin embargo, cuando herví 4 tazas de agua, (1L) solo me tomó 2:30 minutos, cuando esperaba que fueran 3:00 minutos. ¿Significa esto que cuanta más agua hierva, más rápido alcanzará los 100 C (proporcional a su volumen, por supuesto)? La tetera y el termómetro utilizados se enfriaron primero antes de hervir otro lote de agua a 24,5 C, e hice algunas pruebas.
¿Puedes decirme la razón de esto? ¿Y hay alguna ecuación que pueda usar para averiguar, por ejemplo, cuánto tiempo llevaría hervir 6 tazas?
Duplicar la cantidad de agua no necesita duplicar la cantidad de tiempo para calentar, ya que si bien la energía necesaria se duplica, las pérdidas debidas a la vaporización y la radiación del hervidor deben ser aproximadamente constantes.
Puede trazar el tiempo necesario para que hierva una cantidad dada de agua e intentar encajar una función en eso. Con dos puntos de datos, puede lograr ajustar una línea recta, correspondiente al crecimiento lineal, aunque no espero que sea un buen ajuste. Intente tomar medidas con 1 y 3 tazas también. Entonces tiene más datos y ve qué tipo de función se ajusta mejor a los datos. De esa manera puede extrapolar a cantidades más altas.
La explicación más simple que aún no he visto en otra respuesta es la siguiente:
Si bien la capacidad calorífica del agua es muy grande, su hervidor también tiene una capacidad calorífica y las partes que están en contacto con el agua también deben calentarse. El elemento calefactor en sí debe calentarse a una temperatura aún mayor para que el agua alcance, en promedio, una temperatura de 98 grados centígrados.
Simplemente porque la tasa de flujo de calor aumentó ligeramente cuando agregó más agua:
El calor se transfiere muy rápidamente al hervidor (que supongo que está hecho de metal), ya que el metal es un buen conductor del calor. El aire es un mal conductor, por lo que no entra calor en el agua a través del aire. El agua es peor conductora del calor que el metal (también tiene la molesta costumbre de absorber el calor en lugar de transmitirlo). Esto significa que el metal tiene mucho calor para dárselo al agua, y el agua lo absorbe a un ritmo relativamente más lento. Además, el agua solo puede recibir calor directamente del metal. Por lo tanto, aumentar el área superficial del agua en contacto con el metal aumenta la tasa de entrada de calor (y la eficiencia de la entrada; con el sistema inicial, solo se calentará el agua cerca de la superficie inferior, y el gradiente de temperatura más bajo se ralentizará aún más). entrada de calor hasta que el calor se extienda). Desde el "
Regularmente uso agua hirviendo como temporizador. Pongo a hervir mi tetera que silba a primera hora de la mañana, luego voy al baño a cepillarme los dientes y lavarme la cara. Sé que si pongo 3 tazas en la olla, tengo aproximadamente seis minutos para completar mi lavado; si uso 4 tazas, tengo 8 minutos. Entonces, unos 2 minutos por taza de agua. (Siempre mido el agua por taza cuando la agrego a la tetera, porque me gusta que mi té tenga una fuerza constante).
La regla general parece cumplirse también con una cacerola abierta. A menudo tengo que hervir una taza de agua para hacer una receta; tarda dos minutos.
No parece importar si es invierno o verano. Mi casa está muy cerca del nivel del mar.
La razón por la que sé cuánto tiempo lleva es que tengo un problema al alejarme de una olla de agua abierta y olvidarme de ella, ya que no tiene un silbato. Así que comencé a configurar el temporizador de la estufa cuando puse una olla más grande con agua para la pasta.
La razón por la que encontré mi camino aquí es que mi novio comenzó a hacer tofu desde cero, lo que implica hervir la leche de soya cruda y luego mantenerla hirviendo durante 30 minutos. La leche de soya se quema y se pega fácilmente. Así que recomendé una caldera doble. Hace lotes muy grandes. Así que está tratando de hervir 2 galones de leche de soya dentro de una olla exterior con una capacidad de 4 galones. Estuvo de pie durante mucho tiempo esperando a que hirviera y luego se impacientó y detuvo el experimento después de 50 minutos.
Pero calculé que probablemente la leche de soya tardaría más de 90 minutos en hervir, según mi regla de 2 minutos por taza, porque él sabe que puso un galón de agua en la olla exterior. Mi cálculo es 16 tazas por galón = 48 tazas x 2 minutos por taza = 96 minutos. Esto puede fallar mucho, ya que no sé cómo la configuración de la caldera doble afecta el tiempo que lleva, ni tengo experiencia con estos volúmenes más grandes. ( Supongo que la leche de soya eventualmente hervirá al baño maría, pero no he podido encontrar ninguna evidencia de eso en la web).
Mientras esperaba más respuestas y datos, le envié un termómetro. :)
Cuando calientas el agua, se evapora. Mide tus 4 tazas después de que haya alcanzado la temperatura deseada para tu experimento y mira si todavía tienes el mismo volumen. 🤙🏻
Hanna Andersen
Manishearth