Si sumerges una botella de agua en una olla con agua hirviendo, ¿por qué el agua dentro de la botella no comienza a hervir también?

Para descubrir por qué sucede esto, debe pensar qué es hervir y cómo funciona.

Como usted sabe, el agua en la olla hierve porque su temperatura se elevó por encima del punto de ebullición por la llama. Esto requería una transferencia neta de calor de la llama, a través de la olla, al agua en la olla. ¿Por qué fluyó el calor en esta dirección? Porque la llama está más caliente que el agua en la olla, incluso cuando el agua comienza a hervir ($T_{flame} > T_{boil}$)

Ahora, piensa en el agua de la botella. La única manera de que se caliente es a través del agua de la olla. Mientras la temperatura del agua en la olla,$T_{pot}$, es menos que$T_{boil}$, todavía es líquido y transfiere algo de calor al agua de la botella. El agua de la olla hierve a$T_{boil}$, y ya no puede transferir calor tan eficientemente al agua en la botella.

Esto significa efectivamente que el agua en la botella está restringida a una temperatura máxima de un poco menos de$T_{boil}$, y por eso nunca hierve.

Otra forma de pensar en esto es que debe haber una diferencia de temperatura para que se produzca una transferencia de calor. Dado que la temperatura máxima posible del agua de la olla es$T_{boil}$, la temperatura del agua de la botella nunca puede superar esto.

EDITAR: Otro factor a considerar es la baja conductividad del vidrio, lo que significa que se requiere una gran diferencia de temperatura para dejar pasar un pequeño flujo de calor.

Cuando el agua hierve, si primero se calienta hasta 212, calentándose a un ritmo de tantos grados por tantos BTU. Pero cuando llega a 212 se ralentiza. Una tonelada más de energía térmica entra en el agua sin que aumente su temperatura. La energía adicional se está acumulando en un CAMBIO DE FASE. Olvidé la cantidad requerida, pero hay una pausa de varios minutos mientras se prepara para cambiar a vapor. Acumula la energía extra sin cambiar la temperatura. Está cambiando de fase en su lugar. Finalmente, las moléculas de agua han acumulado suficiente energía para saltar fuera de la olla.

Entonces, la segunda olla puede calentarse fácilmente hasta 212 porque el agua en la primera olla es 212, pero no puede llegar al cambio de fase, no puede llegar a la etapa de ebullición porque el agua en contacto con ella en el otro lado de el vaso nunca excederá de 212; la energía adicional del quemador está siendo capturada por la primera agua, convirtiéndola en vapor. El segundo bote está en efecto "bloqueado".

Esto solo demuestra que el agua está más fría que 100C. Hierve solo porque está en contacto con el fondo, que puede estar a más de 100C. Pero, el resto de la superficie de la olla es mucho más fría y el contenido (el agua) es un gradiente continuo de caída de temperatura desde el fondo caliente hasta las paredes frías y el techo (¿usas la tapa?)

La imagen de http://microondeeultrasuoni.wordpress.com demuestra cómo su "botella" flota por encima del fondo de 100C. ¿Qué quieres que hierva a esa temperatura más baja?