끓다

Boiling

비등이란 액체가 끓는점(액체의 증기 압력이 주변 대기에 의해 액체에 가해지는 압력과 동일한 온도)까지 가열될 때 발생하는 액체의 빠른 기화 현상입니다.비등에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 분리된 지점에서 증기의 작은 기포가 형성되는 핵 비등, 그리고 끓는 표면이 특정 임계 온도 이상으로 가열되고 표면에 증기의 막이 형성되는 임계 열속 비등입니다.전이 비등이란 두 가지 유형의 요소를 모두 사용하여 끓는 중간적이고 불안정한 형태입니다.물의 비등점은 100°C 또는 212°F이지만 높은 고도에서 발견되는 대기압 감소로 인해 더 낮다.

끓는 물은 존재하는 미생물과 바이러스를 죽임으로써 그것을 마실 수 있게 만드는 방법으로 사용된다.미생물에 따라 열에 대한 민감도는 다르지만 물을 100°C(212°F)에서 1분간 유지하면 대부분의 미생물과 바이러스가 비활성화된다.대부분의 박테리아는 70°C(158°F) 온도에서 10분이면 충분합니다.

끓는 물은 끓이기, 찌기, 밀렵을 포함한 여러 요리 방법에도 사용된다.

종류들

핵생성

주방용 스토브 버너에 물을 핵으로 끓인다.

핵비등이란 가열된 표면(이질핵생성)에서 기포나 터짐이 성장하는 것을 특징으로 하며, 표면상의 개별적인 점으로부터 상승하며, 온도가 액체의 온도보다 약간 높다.일반적으로 핵생성 부위의 수는 표면 온도가 상승할수록 증가한다.

끓는 용기의 불규칙한 표면(즉 표면 거칠기 증가) 또는 유체 첨가제(계면활성제 및/또는 나노입자)는 보다 넓은 온도 범위에서 [1][2][3]핵 비등을 촉진하는 한편 플라스틱과 같은 매우 매끄러운 표면은 과열되기 쉽다.이러한 조건 하에서 가열된 액체는 끓는 지연을 나타내며 끓지 않고 끓는점보다 온도가 약간 올라갈 수 있다.

표면이 아닌 주변 액체에서 기포가 형성되는 균질핵생성은 액체가 중심부에서 더 따뜻하고 용기 표면에서 더 차가우면 발생할 수 있다.예를 들어, 전자레인지에서 할 수 있는데, 전자레인지에서는 물을 데우고 용기는 데우지 마세요.

임계 열유속

임계 열유속(CHF)은 가열 중에 상변화가 발생하는 현상의 열 한계(예를 들어 물을 가열하는 데 사용되는 금속 표면에 형성되는 기포)를 나타냅니다. 이로 인해 열 전달 효율이 갑자기 저하되어 가열 표면의 국부적 과열이 발생합니다.끓는 표면이 임계 온도 이상으로 가열되면 표면에 증기막이 형성된다.이 증기막은 표면에서 열을 운반할 수 있는 능력이 훨씬 낮기 때문에 온도는 이 지점을 넘어 전이 비등 상태로 매우 빠르게 상승합니다.이러한 현상이 발생하는 지점은 비등 유체의 특성과 [2]해당 가열 표면에 따라 달라집니다.

전이

전이 비등이란 핵에서 얻을 수 있는 최대 온도와 필름 비등에서 얻을 수 있는 최소 온도 사이의 표면 온도에서 발생하는 불안정한 비등이라고 정의할 수 있다.

가열된 액체에서 기포가 형성되는 것은 복잡한 물리적 과정으로, 기포가 표면으로 끓어오를 정도로 아직 가열되지 않은 주전자에서 들리는 넓은 스펙트럼의 쉬익거리는 소리와 같이 종종 캐비테이션과 음향 효과를 수반한다.

영화

액체를 가열하는 표면이 액체보다 상당히 뜨거우면 필름 비등 현상이 일어나 열전도율이 낮은 얇은 증기층이 표면을 단열합니다.액체로부터 표면을 절연하는 증기 필름의 이러한 상태는 필름 비등 현상을 특징으로 합니다.

물리

주어진 압력에서 원소의 비등점은 원소의 특성입니다.이는 물과 단순 알코올을 포함한 많은 단순 화합물에도 해당됩니다.일단 끓기 시작하고 끓는 물이 안정되고 압력이 일정하다면 끓는 액체의 온도는 일정하게 유지됩니다.이 속성은 100°C의 정의로 비등점을 채택하게 했다.

증류

휘발성 액체 혼합물은 해당 혼합물에 고유한 끓는점이 있으며, 성분 혼합물이 지속적으로 혼합된 증기를 생성합니다.이 속성은 액체의 혼합물을 끓여 분리하거나 부분적으로 분리할 수 있도록 하며, 물에서 에탄올을 분리하는 방법으로 가장 잘 알려져 있습니다.

사용하다

냉동 공조

대부분의 종류의 냉동과 어떤 종류의 에어컨은 가스를 압축하여 액체가 되게 한 후 끓게 함으로써 작동한다.이는 주변의 열을 흡착하여 '냉동고 또는 냉동고를 냉각시키거나 건물로 유입되는 공기를 냉각시킵니다.대표적인 액체는 프로판, 암모니아, 이산화탄소 또는 질소를 포함한다.

물을 마실 수 있게 하기 위해

물을 소독하는 방법으로는 100°C(212°F)에서 끓는점까지 끌어올리는 것이 맛에 영향을 주지 않기 때문에 가장 오래되고 효과적인 방법이며, 오염물질이나 입자가 존재함에도 효과적이며, 장 [4]관련 질병을 일으키는 대부분의 미생물을 제거하는 단일 공정이다.물의 비등점은 해수면과 정상 [5]기압에서 100°C(212°F)이다.적절한 정수 시스템을 갖춘 장소에서는 화학적 독소나 [6][7]불순물을 제거할 수 없기 때문에 긴급 처리 방법이나 황야나 농촌에서 음용수를 얻기 위한 용도로만 권장된다.

끓임으로써 미생물을 제거하는 것은 1차 동력을 따릅니다. 즉, 고온에서는 더 적은 시간, 더 낮은 온도에서는 더 많은 시간 안에 이루어집니다.미생물의 열 민감도는 70°C(158°F)에서 Giardia 종(Giardiasis 원인)은 완전한 불활성화에 10분이 걸릴 수 있으며, 대부분의 장에 영향을 미치는 미생물 및 대장균(Gastroenteritis)은 1분 미만이 소요됩니다. 비등점에 Vibrio cholerae(콜레라)는 10초, 간염 바이러스 증상(Jus)은 1분 미만입니다.1분).끓는다고 해서 모든 미생물이 제거되는 것은 아닙니다. 박테리아 포자인 클로스트리듐은 100°C(212°F)에서 생존할 수 있지만 물에 의해 전달되거나 장에 영향을 미치지는 않습니다.따라서 인간의 건강을 위해 물을 완전히 소독할 필요가 [4]없다.

물을 10분 동안 끓이는 것은 주로 추가적인 안전을 위한 것으로, 60°C(140°F) 이상의 온도에서 미생물이 제거되기 시작하고 끓는점에 도달하는 것도 온도계의 도움 없이 볼 수 있는 유용한 지표이며, 이때까지 물은 소독된다.비등점은 고도가 높아짐에 따라 감소하지만 소독 과정에 [4][8]영향을 미칠 정도는 아닙니다.

요리중

끓는 파스타.

끓는 것은 끓는 물이나 육수[9]우유와 같은 다른 수성 액체에서 음식을 요리하는 방법이다.끓는 것은 부드럽게 끓는 반면, 밀렵에서는 조리액이 움직이지만 [10]거품이 거의 끓지 않는다.

물의 비등점은 특히 해수면에서 일반적으로 100°C(212°F; 373K)로 간주된다.압력과 액체 조성의 변화는 액체의 끓는점을 변화시킬 수 있다.끓는점은 대기압의 함수이기 때문에 일반적으로 높은 고도에서의 조리에는 시간이 오래 걸립니다.약 1마일(1,600m)의 고도에서 물은 약 95°C(203°F; 368K)[11]에서 끓는다.음식의 종류와 높이에 따라, 끓는 물은 음식을 적절하게 [12]요리하기에 충분히 뜨겁지 않을 수 있습니다.마찬가지로 압력솥과 같이 압력을 높이면 내용물의 온도가 외기 비등점 이상으로 [citation needed]상승한다.

봉지 속 삶기

"보일 인 백"이라고도 알려진 이것은 두꺼운 비닐 봉투에 밀봉된 기성 식품을 가열하거나 요리하는 것을 포함합니다.음식이 담긴 봉지는 종종 얼어서 소정의 시간 [13]동안 끓는 물에 잠깁니다.그 과정에서 냄비나 냄비가 더러워지지 않기 때문에 더욱 편리하게 요리를 만들 수 있습니다.이러한 식사는 캠핑뿐만 아니라 홈 다이닝에서도 이용할 수 있습니다.

증발과의 대비

주어진 온도에서, 액체 속의 분자들은 다양한 운동 에너지를 가지고 있다.액체 표면의 일부 고에너지 입자는 액체를 끌어당기는 분자간 힘을 벗어나 기체가 되기에 충분한 에너지를 가지고 있을 수 있습니다.이것은 증발이라고 불립니다.

증발은 액체 전체에서 끓는 동안 표면에서만 발생합니다.액체가 끓는점에 도달하면 그 안에서 기포가 형성되어 표면으로 올라가고 공기 중으로 분출한다.이 과정을 비등이라고 합니다.끓는 액체를 더 강하게 가열하면 온도가 오르지 않지만 액체가 더 빨리 끓는다.

이 구별은 액체에서 기체로의 이행에 한정되어 있습니다.고체에서 기체로의 직접 이행은 끓는점에 있는지 여부에 관계없이 항상 승화라고 불립니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Doretti, L.; Longo, G. A.; Mancin, S.; Righetti, G.; Weibel, J. A. (2017). "Nanoparticle Deposition During Cu-Water Nanofluid Pool Boiling". Journal of Physics: Conference Series. 923 (1): 012004. Bibcode:2017JPhCS.923a2004D. doi:10.1088/1742-6596/923/1/012004. ISSN 1742-6596.
  2. ^ a b Taylor, Robert A.; Phelan, Patrick E. (2009). "Pool boiling of nanofluids: Comprehensive review of existing data and limited new data". International Journal of Heat and Mass Transfer. 52 (23–24): 5339–5347. doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.06.040.
  3. ^ Robert A Taylor, Patrick E Phelan, Todd Otanicar, Ronald J Adrian, Ravi S Prasher, 초점 연속 레이저를 사용한 나노 입자 액체 현탁액 생성, Applied Physical Letters, Volume:95, 발행:16, 2009
  4. ^ a b c Howard Backer (2002). "Water Disinfection for International and Wilderness Travelers". Clinical Infectious Diseases. Oxford journals. 34 (3): 355–364. doi:10.1086/324747. PMID 11774083.
  5. ^ "Melting Point, Freezing Point, Boiling Point". chemed.chem.purdue.edu. Retrieved 2019-01-11.
  6. ^ US EPA, OW (2015-11-18). "Emergency Disinfection of Drinking Water". US EPA. Retrieved 2019-01-11.
  7. ^ Curtis, Rick (March 1998). "OA Guide to Water Purification, The Backpacker's Field Manual".
  8. ^ CDC (2019-09-06). "Making Water Safe in an Emergency". Centers for Disease Control and Prevention. Retrieved 2020-01-07.
  9. ^ Rickus, Alexis; Saunder, Bev; Mackey, Yvonne (2016-08-22). AQA GCSE Food Preparation and Nutrition. Hodder Education. ISBN 9781471863653.
  10. ^ Publishing, D. K. (2005-08-29). The Cook's Book: Techniques and tips from the world's master chefs. Penguin. ISBN 9780756665609.
  11. ^ IAPWS. "What is the effect of pressure on the boiling of water? Why does water boil at a lower temperature at high altitudes?". FAQs About Water and Steam. Archived from the original on 2009-08-06. Retrieved 2009-12-05.
  12. ^ "High Altitude Cooking and Food Safety". United States Department of Agriculture. 2013-06-15. Retrieved 2020-02-10.
  13. ^ "Boil-in-bag - Define Boil-in-bag at Dictionary.com". Dictionary.com.