1. Transfert de chaleur (conduction et convection):
* Source de chaleur: La cuisinière fournit une énergie thermique à la base de la bouilloire.
* conduction: La chaleur de la cuisinière est transférée à la base métallique de la bouilloire par contact direct (conduction).
* Convection: La base métallique chauffée transfère le chauffage à l'eau à l'intérieur de la bouilloire. L'eau chauffée au fond de la bouilloire devient moins dense et augmente, tandis que l'eau plus froide coule. Cela crée un courant circulaire (convection) qui distribue la chaleur dans toute l'eau.
2. Changement de phase (bouillant):
* Absorption de chaleur: Alors que l'eau continue d'absorber la chaleur, sa température augmente jusqu'à ce qu'elle atteigne son point d'ébullition (100 ° C ou 212 ° F).
* bouillant: À ce stade, l'eau commence à changer l'état du liquide au gaz (vapeur d'eau). Ce changement d'état nécessite une quantité importante d'énergie, appelée chaleur latente de vaporisation .
* accumulation de pression: À mesure que l'eau bouillonne, la vapeur remplit la bouilloire, augmentant la pression interne.
3. Mécanisme de sifflet:
* Design de sifflet: Le sifflet se compose généralement d'une petite chambre avec un trou et un morceau de métal lâche (le "sifflet").
* Pression de vapeur: Lorsque la pression de vapeur à l'intérieur de la bouilloire dépasse un certain seuil, il force le sifflet. La vapeur s'échappe à travers le trou, créant un son sifflant.
* Release de pression: Cette libération de vapeur abaisse la pression à l'intérieur de la bouilloire, permettant au sifflet de se fermer à nouveau.
Résumé des changements d'énergie:
* Entrée: Chauffer l'énergie de la cuisinière.
* intermédiaire: Augmentation de l'énergie interne de l'eau (augmentation de la température), suivie de l'absorption de la chaleur latente de vaporisation pendant l'ébullition.
* sortie: Le sifflement est une forme d'énergie acoustique, et une petite quantité d'énergie thermique est perdue dans l'environnement en raison de la conduction et de la convection.
Points clés:
* La bouilloire de thé sifflante montre les principes du transfert de chaleur, des changements de phase et de la pression.
* La transformation d'énergie est principalement de l'énergie thermique (chaleur) à l'énergie mécanique (le mouvement du sifflet) et une petite quantité d'énergie acoustique (son).
