1. Värmeöverföring (ledning och konvektion):
* Värmekälla: Stovetop tillhandahåller värmeenergi till vattenkokaren.
* ledning: Värmen från spisetop överförs till vattenkokarens metallbas genom direktkontakt (ledning).
* konvektion: Den uppvärmda metallbasen överför värmen till vattnet inuti vattenkokaren. Det uppvärmda vattnet i botten av vattenkokaren blir mindre tät och stiger, medan svalare vatten sjunker. Detta skapar en cirkulär ström (konvektion) som fördelar värme i hela vattnet.
2. Fasändring (kokning):
* Värmeabsorption: När vattnet fortsätter att absorbera värme stiger temperaturen tills det når sin kokpunkt (100 ° C eller 212 ° F).
* kokning: Vid denna tidpunkt börjar vattnet förändra tillstånd från vätska till gas (vattenånga). Denna tillståndsförändring kräver en betydande mängd energi, kallad latent förångningsvärme .
* Tryckuppbyggnad: När vatten kokar fyller ångan vattenkokaren och ökar det inre trycket.
3. Visselmekanism:
* visselpipa design: Visselisten består vanligtvis av en liten kammare med ett hål och en lös metallbit ("visselpipan").
* Ångtryck: När ångtrycket inuti vattenkokaren överskrider en viss tröskel, tvingar det visselpipan. Ångan flyr genom hålet och skapar ett visslande ljud.
* Tryck frisläppande: Denna frigöring av ången sänker trycket inuti vattenkokaren, vilket gör att visselpipan kan stängas igen.
Sammanfattning av energiförändringar:
* Input: Värmeenergi från spisen.
* Mellanprodukt: Ökad inre energi i vattnet (temperaturökning) följt av absorptionen av den latenta förångningsvärmen under kokning.
* Utgång: Det visslande ljudet är en form av akustisk energi, och en liten mängd värmeenergi förloras till omgivningen på grund av ledning och konvektion.
Nyckelpunkter:
* Den visslande teoketten visar principerna för värmeöverföring, fasförändringar och tryck.
* Energiomvandlingen är främst från termisk energi (värme) till mekanisk energi (visselrörelsen) och en liten mängd akustisk energi (ljud).
