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¿Por qué verter agua caliente es visiblemente diferente de verter agua fría?

Cada mañana, lleno mi hervidor eléctrico desde la nevera a temperatura ambiente o por debajo de ella ($\approx 70 \ ^\circ \text{F}$, $\approx 20 \ ^\circ \text{C}$), pongo el agua a hervir, luego dejo la habitación para cepillarme los dientes, luego vierto el agua hervida en mi café. En ese momento, el agua hierve, y luego se enfría por debajo del punto donde hay vapor visible húmedo significativo ($\approx 190 \ ^\circ \text{F}$, $\approx 90 \ ^\circ \text{C}$).

Hoy, y hace unos días, me olvidé de presionar el botón para empezar a hervirlo. Ambas veces, el ruido de mi cepillo de dientes eléctrico, y estar en otra habitación me impidió (al menos conscientemente) darme cuenta de que el hervidor no había hervido.

Al verter el agua del hervidor en la taza, inmediatamente noté que el agua "parecía demasiado fría"; me detuve solo aproximadamente un cuarto del camino al llenar la taza; y comprobé la temperatura del hervidor para descubrir que no estaba caliente; y pude hervir el hervidor y verter el agua ahora hirviendo en la taza, lo que me permitió seguir teniendo una taza agradable y caliente de café sin tener que hacerlo todo de nuevo.

Dado que ahora lo he hecho dos veces, para mí se siente como si hubiera una diferencia definitiva y confiable en la forma en que el agua se vierte a la temperatura de la nevera en comparación con la temperatura hervida. Nunca he visto que esto se mencione, así que:

  • ¿Cuál es la diferencia? Para mí, parece como si la señal que estoy captando es que el agua fría parece demasiado laminar/viscosa, mientras que el agua caliente parece más turbulenta/líquida. Como es una señal principalmente inconsciente en el límite de mi conciencia, no estoy 100% seguro. Conscientemente, solo se ve y suena "incorrecto". No creo que esté captando señales menos directas e inconscientes como "no presioné el botón", "no lo escuché hervir" o "no veo el vapor húmedo condensándose", ya que esas no son las partes del vertido que me parecen incorrectas.

  • ¿Por qué? ¿Qué causa esta diferencia? <- Esta es la pregunta principal que estoy haciendo, pero sospecho que primero entender el "qué" es necesario para proporcionar el "por qué".

[Edit: una pregunta similar sobre la acústica de diferentes temperaturas del agua está aquí: He editado para eliminar aspectos acústicos de esta pregunta, para enfocarme en el aspecto visual no cubierto por esa pregunta. Sin embargo, puede que no valga la pena reabrirlo ya que sospecho que la respuesta será la misma para ambas: el $20 \ ^\circ \text{C}$ agua tiene triple viscosidad que el agua a $90 \ ^\circ \text{C}$.]

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ChrisA Puntos 219

¡También he notado esto!

A medida que la temperatura del agua se acerca a su punto de ebullición, su tensión superficial disminuye considerablemente y su viscosidad se acerca a algún valor mínimo.

A medida que el agua se enfría, su tensión superficial aumenta hasta cierto valor y su viscosidad también aumenta (por cierto, experimenta un aumento repentino muy cerca del punto de congelación).

Así que el agua vertida de una tetera hirviendo tiende a salir como un globo (mi término inventado), a borbotones, formando un chorro rápido pero el agua vertida de una tetera fría forma un chorro distinto y principalmente autónomo.

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kds-kds Puntos 1

La viscosidad será el atributo principal que cambia el flujo del agua. El calor, digamos ~20°C a ~90°C, puede cambiar la viscosidad en 3 veces.

También está la tensión superficial que cambia con el aumento de la temperatura. Estos harán que el agua sea propensa a un flujo turbulento. Esto debería ser notable visualmente.

La densidad cambia ligeramente con la temperatura, pero este sería un efecto muy sutil.

Referencias:

Calculadora de Viscosidad del Agua

Siempre consulta Wikipedia Dependencia de la Viscosidad de la Temperatura

¿Es plausible que la viscosidad del agua a diferentes temperaturas pueda detectarse visualmente?

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