Как это работает: Электрочайник

Текст: Илья Колмаков

Что общего у офисного клерка и китайского мудреца? Конечно, чайная церемония.

Существует поверье: каждый офисный клерк становится мудрецом в профессии, если научится выпивать десять кружек чая за один рабочий день. Если вы вплотную добрались до этого показателя, то самое время узнать, как же работает электрочайник.

Для начала немного истории. Считается, что первые чайники появились еще в древнем Китае, ведь именно там зародилось и получило первую главу своего развития такое понятие как чаепитие. Да-да, именно так, хотя сегодня нам более известны японские традиции чаевничания. Ну, или англо-индийские. Первые китайские керамические чайники делали из особой красной исинской глины. Она считалась лучшей, так как ее вкус не оттеняли ни истинный вкус чайного напитка, ни его цвет. Они также позволяли чаю «дышать» и сохранять температуру на протяжении долгих минут застолья. Потом в Китае же изобрели фарфор. Именно из этого материала первые чайники появились в Европе.

В России эта культура берет свое начало в XVII в. Речь идет об огромных чайниках, которые подавались в комплекте с мелкими заварничками. Самовары – это вообще чисто русское изобретение, которое, к слову, нигде больше не прижилось.

Промышленная революция сделала чайники из металла. И долгие-долгие годы воду в них нагревали, просто ставя на огонь. Пару десятилетий назад появились чайники со «свистками» – с их помощью рассеянный городской житель узнавал, что чайник пора выключать, иначе вся вода в нем выкипит, а сам предмет обихода сильно повредится.

Строго говоря, чайник – это такой небольшой закрытый сосуд с носиком и крышкой. Используется он исключительно для подогрева воды и розлива ее по другим емкостям.

Механизм закипания воды в чайнике очень примитивен. Огонь под чайником нагревает стенки из металла, обладающего хорошей теплопроводимостью. Тот отдает свое тепло молекулам воды. Из нагретых стенок чайника вылетают электроны (отрицательно заряженные частицы атомов), обладающие от нагрева чрезвычайно высокой энергией. Попадая в воду, они отдают ей свою энергию. Молекулы начинают двигаться быстрее, а некоторые из них «вырываются на волю» – так образуется пар.

Кипение – ничто иное как процесс парообразования по всему объему жидкости. Когда температура достигает примерно 100⁰С (точка кипения зависит от того, пресная вода или соленая и от атмосферного давления), вся масса воды начинает быстро преобразовываться в пар. От этого образуются пузырьки, вода «булькает».

У электрочайника – все то же самое, с той лишь разницей, что в качестве источника для нагрева выступает не газовая плита, а тепловой элемент со спиралью. Он нагревается от электричества и передает свои электроны воде. Вместо металла в таких гаджетах зачастую используется пластик: никакая теплопроводимость этого вещества уже не важна, благодаря тому, что есть спираль. Чайник может быть и металлическим: он приятнее выглядит и дольше служит.

Загадка для многих из нас – как же случается так, что дешевый электрочайник сам выключается, как только вода нагреется до определенного уровня? Все дело в том, что внутри пластикового корпуса чайника есть специальная биметаллическая пластина – термостат. Тепло от стенок чайника передается на нее, и в результате нагрева она изгибается и снимает с фиксации электрический выключатель. В общем, в этом деле используются чистые механические силы – никакой электроники. интересно, что сам этот механизм с пластиной был известен еще в середине XX в.

Приятного чаепития.

Фото: Fotobank.ru/Getty Images