Waarom maakt water wat bijna aan de kook is meer "lawaai" dan wanneer het water echt kookt?

Als water aan de kook wordt gebracht geeft dit ruis. Deze ruis is ook al aanwezig als het water nog niet zichtbaar beweegt. Als het water "tegen de kook" is maakt het het meeste herrie, daarna wordt dit weer minder. Hoe komt dit?

Weet jij het antwoord?

/2500

Volgens mij door de hitte, hij wil zeggen: 'ik ben aan het kookpunt beland'...

Het klopt dat het geluid anders is als het kookt, in vergelijking met vlak ervoor. De frequentie ligt dan namelijk wat lager, en gaat omhoog als het kookt. Dit komt doordat de meeste bubbels dan onder water imploderen. Dat is dat ze eerst groot worden, tijdens het opstijgen in het water, maar nog voordat ze het oppervlak bereiken krimpen ze weer ineen. Dat je het lawaai vindt afnemen is subjectief: de wat hogere frequenties ervaar jij als minder lawaaiig dan de lagere. Kwa energieniveau zal er een toename zijn (immers, het water neemt het zelf niet meer op, want is al aan de kook).

In een pan waar water aan de kook gebracht wordt heerst een temperatuursgradiënt. De onderkant van de pan bevindt zich dichter bij de verwarmingsbron dus onder in de pan is het warmer. Er komt een moment waarbij het water onder in de pan op de bodem begint te koken terwijl het water er boven kouder is en nog niet kookt. De dampbellen die op de bodem ontstaan condenseren in de hoger gelegen koudere waterlaag en imploderen daardoor. Dat is wat je hoort. Als het water homogeen is verwarmd en overal 100°C is condenseren de bellen niet meer en vinden er dus geen implosies meer plaats.

Water is een niet samendrukbare vloeistof. Als de dampbellen door de koudere bovenlaag heen gaat imploderen de bellen. Het probleem is echter dat water NIET samendrukbaar is, de cavitatie (zo heet dit proces) is dan ook zeer verwoestend, het water om de dampbel die krimpt , klapt op elkaar maar heeft geen remweg want er is geen elasticiteit. Daardoor ontstaan bij het inklappen va de bellen enorme G krachten die zelfs het hardste materiaal kan doen versplinteren, Nevelapparaten (luchtbevochtigers) ultrasoon baden wekken dit effect op en dat werkt buitengewoon, juist in kleine holtes ontstaat de cavitatie en slaat alle vuil los. Bij een te hoge energie kun je glas smelten (in het kilowattbereik) en gaten maken onder water in zeer harde stoffen. Dus daarom maakt de ketel tijden de cavitatie fase zo een herrie. Het behoort tot de krachtigste energie effecten die we op kunnen wekken. Als je je echter voorstelt dat water met een hoge snelheid op elkaar klapt en totaal geen remweg heeft is in theorie het aantal G's haast oneindig. Vooral schroeven van boten hebben te maken met dit proces en door uitgekiende vormen en opbouw van de schroeven poogt men cavitatie te voorkomen. Dat is echter niet volledig te voorkomen, reeds met voorwerpen die 15meter per seconde door water gaan kan cavitatie optreden. Ofschoon het water ver onder het kookpunt zit, zorgt de onderdruk toch voor dampbellen die kort daarna weer in elkaar klappen. Het effect kan dus benut worden maar veel vaker heeft men er erg veel last van. Toegevoegd na 13 uur: Mijn lange verhaal is bedoeld om duidelijk te maken dat het geraas een grote krachtwerking verraadt, wat ook zo is. Deze krachtwerking is in impulsen gezien veel heftiger dan het koken van water op zich.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100