Varná konvice
10. 1. 2007
Proč je topné těleso ve varné konvici umístěno u dna konvice a ne nahoře u hladiny? A jak konvice pozná, že se má vypnout?
Tereza: Pane profesore, proč je tedy topná spirála umístěna u dna a ne nahoře, jako to vidíme tady?
Prof. Emanuel Svoboda, katedra didaktiky fyziky, MFF UK: Důvod je fyzikální. Voda je špatný vodič tepla. Tady jsme umístili topnou spirálu pod hladinu vody. Vidíte, že voda vře, slyšíme to, vidíme bublinky. Měříme teploměrem teplotu vody u dna. Kolik je ta teplota?
Tereza: Je tam třicet jedna stupňů.
Prof. Emanuel Svoboda, katedra didaktiky fyziky, MFF UK: Takže rozdíl je veliký a trvalo by hrozně dlouhou dobu, než bychom všechnu vodu uvedli do varu.
Prof. Emanuel Svoboda, katedra didaktiky fyziky, MFF UK: Že v zahřívané vodě proudí teplo samovolně zezdola nahoru v tíhovém poli, si ukážeme na tomhle pokusu: Zahřívám vodu v této několikrát zahnuté trubici. Její otevřené konce míří do obarvené vody. V místě, kde vodu zahřívám, vrstvičky zvětšují svůj objem, hustota vody se v tom místě zmenšuje, vrstvička je lehčí a v tíhovém poli ji nese vztlaková síla nahoru. A na její místa se tlačí voda chladnější. Jak to vidíme při proudění této obarvené vody. Na tomto principu je založena varná konvice.
Tereza: Ještě vám dlužíme vysvětlení druhé záhady kolem varných konvic: jak konvice pozná, že voda se už vaří a má se vypnout?
Tereza: A že je to skutečně pára, která konvici vypne, vám ukážeme nyní. V konvici je studená voda.
Prof. Emanuel Svoboda, katedra didaktiky fyziky, MFF UK: Konvici zapneme a přivedeme k ní páru z kotlíku. Páru namíříme do okénka, které je ve víku konvice.
Tereza: Tady.
Prof. Emanuel Svoboda, katedra didaktiky fyziky, MFF UK: A konvice vypnula. Podstatou toho, že konvice vypíná, je to, že pára při varu vody se dostane k čidlu a tam zkondenzuje a toto teplo stačí k tomu, aby bimetal sepnul.
Autor: Vladimír Kunz