¿Por qué un aumento en la presión del vapor no obligaría al agua a salir de una cámara más rápido?

Esta mañana, como todas las mañanas, tomé mi café. Sin embargo, hoy se quemó, porque llené un poco de agua. Yo uso un percolador italiano / Moka Pot en una tapa de gas.

Diagrama del percolador italiano Imagen de la percoladora italiana

La cámara A se llena con agua fría y la B con café molido. A medida que calientas el agua, se acumula vapor, lo que aumenta la presión en A. Esto hace que el agua suba a través de B, donde el café la absorbe. Una vez que el café se ha expandido, ofrece más resistencia y, como tal, la presión en A aumenta aún más. En este punto, el agua es forzada a través de B y sube por la tubería hacia C, donde luego burbujea para llenar la cámara. Esto tiene mucho sentido para mí.

Sin embargo, ocurre un problema cuando llena A por encima de la válvula de seguridad que se muestra en la segunda imagen. El agua en la cámara A hierve mucho antes y luego es expulsada a través de la válvula, y también desde B donde la olla se enrosca. En realidad, muy poca agua fluye hacia la cámara C.

Según tengo entendido, si tiene dos cámaras conectadas por una tubería y aumenta la presión de la inferior, seguramente el agua debería fluir hacia la cámara superior a un ritmo más rápido. Parece que este efecto tiene una presión óptima , por encima de la cual un aumento de la presión es en realidad perjudicial para el efecto. ¿Por qué debería ser así? ¿Existe un nombre o término para este proceso?

Respuestas (1)

Hay dos cosas que suceden con su válvula. Por supuesto, es un dispositivo de seguridad: si algo sale mal (bloqueado), desea evitar que la presión del vapor se acumule tanto que literalmente explote.

Pero creo que la altura de la válvula también influye. La formación de burbujas de vapor en el café no es un proceso continuo: el agua se sobrecalienta localmente, luego se forma una burbuja (grande) en un punto de nucleación. Esto significa que hay una expansión repentina y violenta del agua (la presión de vapor saturado en el líquido sobrecalentado está muy por encima de una atmósfera). Normalmente, el espacio sobre el líquido lo absorbe (la burbuja se expande y su presión cae mientras que la presión sobre el volumen de arriba aumenta ligeramente). Pero cuando no hay suficiente volumen (llenado por encima de la válvula), la presión aumentará por encima de la presión de diseño: por lo que el agua se escapará de la válvula y posiblemente de otros sellos (que tampoco están diseñados para soportar altas presiones). Por supuesto, la misma presión impulsará el agua muy rápidamente a través del café de arriba.

¿Por qué llenar el agua por encima de la válvula significa que la cámara A alcanza una presión más alta? No sigo eso a menos que por alguna razón la válvula no se abra al agua tan fácilmente como lo hace al vapor. Supongo que eso es posible. Pero incluso si ese es el caso, ¿cómo explica esto que la cámara C se llene menos que cuando la cámara A se llena por debajo de la válvula?
@DanielSank hay menos volumen balístico para absorber el pico de presión después de que se nuclea una burbuja, lo que aumenta la presión (para un determinado Δ norte , si PAG V = norte R T entonces Δ PAG = Δ norte   R T V - más pequeño V , más grande Δ PAG ); además, la tasa (volumétrica) a la que el líquido puede escapar de la válvula será mucho menor (viscosidad) que para el vapor; luego, a la presión más alta, el agua se escapa del "sello" entre A y C y ahí es donde se pierde mucha agua, al menos esa es mi observación, y la de OP.
¿Por qué un aumento en la presión del vapor no obligaría al agua a salir de una cámara más rápido?
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