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¿Por qué el agua hervida por segunda vez es más silenciosa que la primera?

En primer lugar: Esta es una pregunta diferente a ¿Por qué el agua hirviendo es ruidosa y luego silenciosa? aunque las respuestas pueden ser similares.

Cuando me despierto, hiervo un poco de agua para una taza de té. A menudo ocurre que hago otra cosa durante 10-15 minutos y me olvido del agua, así que la hiervo de nuevo. Me he dado cuenta de que hervir el agua la primera vez es mucho más ruidoso que hervirla la segunda.

¿Por qué es así? ¿Desapareció el aire disuelto en el agua y por eso se volvió más silenciosa? ¿Cuánto tiempo pasaría hasta que el agua volviera a tener aire (lo siento, sé que esto es lingüísticamente incorrecto, pero no sé cómo escribirlo correctamente). ¿Hay alguna manera sencilla de que pueda volver a meter aire en el agua para comprobar si es sólo el aire?

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Siempre supuse, sin una fuerte justificación, que gran parte del ruido provenía de la expansión térmica de la tetera. Un hervidor ya muy caliente tiene mucha menos expansión que atravesar, por lo que la segunda vez sería más silenciosa. Como he dicho esto es sólo una suposición, pero como ninguna de las respuestas lo menciona dejaré este comentario aquí por si alguien quiere investigarlo...

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Kitchi Puntos 2740

El agua puede tener pequeñas bolsas de aire disueltas en su interior y, si se les da el tiempo suficiente, subirán a la superficie por sí solas.

Ahora bien, cuando se hierve el agua, lo que ocurre es que el presión de vapor en la superficie del agua es igual a la presión atmosférica, y el agua líquida se convierte en vapor de agua . Este proceso ayuda a que las bolsas de aire atrapadas lleguen a la superficie más rápidamente, ya que las moléculas de agua se mueven mucho durante la ebullición. Así que después de un hervor, hay menos agua en su hervidor, pero también hay mucho menos aire disuelto en el agua.

Como señalaba la pregunta que enlazaste, parte del sonido proviene de las burbujas de aire disueltas que golpean la superficie, y con menos aire eso es menos sonido. También se citan las burbujas de vapor que se producen en el fondo de la tetera (donde está el calentamiento). Una burbuja de vapor es básicamente una burbuja de vapor de agua, como su nombre indica. La presión del vapor de agua es mayor que la del agua que lo rodea, por lo que sube hacia la superficie. Esto produce un sonido (citando el documento enlazado en la pregunta) de aproximadamente $35 - 60$ $KHz$ .

Pero la segunda vez que hierves el agua, el agua no está a temperatura ambiente. Está bastante más alta. Por lo tanto, sospecho que se producen menos burbujas de vapor cerca del fondo (ya que la presión del agua circundante es mayor que a temperatura ambiente, porque está más caliente) y, por lo tanto, en general, menos sonido.

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El ser humano típico no puede oír un sonido con una frecuencia superior a 20 kHz

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@hwlau Si lees el artículo enlazado en la pregunta, también mencionan que las burbujas de aire que golpean la superficie del agua es ~ $100$ $Hz$ que vamos a escuchar. Sin embargo, me pregunto si hay alguna fuente de sonido que no hayan señalado y que contribuya.

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Incluso años después, tengo que comentar: "la presión del agua circundante es mayor que a temperatura ambiente, porque está más caliente" -- no, como el agua tiene una superficie libre, la presión del agua es igual a la presión atmosférica más el término hidrostático habitual (peso del agua suprayacente). No es como el agua (u otra sustancia) confinada en un volumen fijo, donde la presión sí tendería a aumentar con la temperatura.

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Kostas Puntos 11

El agua tibia, y sobre todo caliente, no absorbe el oxígeno. Esta es la razón por la que los barcos, submarinos y plataformas petrolíferas se oxidan mucho más rápido en los mares del norte que en los trópicos.

Así que, como tú mismo has dicho, la razón es la misma. Hay menos oxígeno disuelto en el agua y eso hace que haya menos burbujas que revienten y hagan ruido. (Y creo que revientan y no suben a la superficie como las burbujas de vapor que aparecen cuando el agua finalmente hierve a 100 °C).

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ChrisA Puntos 219

El ruido de "rugido" que se produce cuando la caldera se acerca al punto de ebullición está causado por las burbujas de vapor que se inician repentinamente en las fosas y hendiduras de las paredes del recipiente, y luego se colapsan súbitamente. esas fosas contienen aire y permanecen activas como lugares de nucleación de burbujas de vapor mientras quede algo de aire en ellas.

la segunda vez que se hierve la olla, la mayoría de los sitios de nucleación se han quedado sin aire y están inactivos, por lo que no se produce la fase de rugido.

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Otra razón de que se formen burbujas antes de la primera ebullición es el dióxido de carbono procedente de la descomposición de los bicarbonatos de calcio/magnesio, que forman cal, si el agua tiene una dureza considerable de carbonatos (temporal).

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theimmortalbg Puntos 18

No sé si esa es la razón.

Poner el agua en un tarro grande con tapa hermética. Agita mucho el tarro para que el agua salpique. Eso ayudará a que entre más aire en el agua.

No se me ocurre nada más que este tratamiento pueda hacer al agua que sea una variable de confusión. Pero si se hierve el agua después de eso y sigue siendo tranquilo, entonces probablemente el aire en el agua no es lo que está haciendo.

Si no es aire en el agua, tal vez podrías probar a condensar el vapor, y ver si el agua que se desprende es más ruidosa que la que se queda. No esperaría que eso ocurriera, pero estarías buscando algo inesperado.

El aire en el agua es lo único que se nos ha ocurrido hasta ahora, así que suponemos que eso fue lo que hizo y suponemos que añadir aire al agua hará que hierva más fuerte.

Si tienes la oportunidad, mide el ruido que hace. Su comparación subjetiva es probablemente correcta, pero tenerlo medido lo hace más seguro.

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