Spór o czas gotowania wody w różnych ilościach i późniejsze jej dolewanie.

Witam!

Mój tata uważa, że DUŻO dłużej zajmie proces zagotowania i gotowanie najpierw 5L wody przez 30minut, a następnie dolanie 1L chłodnej wody i ponowne zagotowanie i gotowanie przez minutę, niż gotowanie najpierw 1L wody przez 30 minut i dopiero dolanie 5L wody (oczywiście znowu trzeba ją zagotować i tak gotować przez minutę).
Ja uważam, że różnica będzie wręcz znikoma lub na korzyść drugiego rozwiązania.
Bardzo ważnym elementem jest tutaj grzałka, która NIE POSIADA regulacji mocy (1000W) i grzeje przez cały czas (nie wyłącza się ani na chwilę).
Z racji tej grzałki uważam jak uważam, ponieważ nie ważne czy woda się już gotuje czy nie, to i tak grzałka pobierze tyle samo energii.

Proszę o wyrażenie swoich opinii na ten temat.
Dobrze jeżeli będą one uzasadnione.

PS.
Przykład sytuacji:
Gotujemy marchewkę i kostkę rosołową (wystarczy na to litr wody) a następnie dolewamy wodę by osiągnąć założoną ilość zupy.
1. Gotujemy marchewkę w 5 litrach przez 30 min i dolewamy później litr wody (znowu wszystko trzeba zagotować, żeby nie była "surowa" i gotujemy przez minutkę)
2. Gotujemy marchewkę w 1 litrze przez 30 minut i później dolewamy 5 litrów wody by osiągnąć założoną ilość zupy (też trzeba to zagotować, żeby woda nie była "surowa" i tak gotujemy przez minutkę)

Trochę niezrozumiale napisałeś ten temat.
Nie potrafię udzielić jednoznacznej odpowiedzi.
To by trzeba było sprawdzić.

Kilka czynników jest ważnych jak np te 30 minut.

gzyrzdow napisał:

Z racji tej grzałki uważam jak uważam, ponieważ nie ważne czy woda się już gotuje czy nie, to i tak grzałka pobierze tyle samo energii.

To akurat ile pobierze energii nie ma najmniejszego znaczenia bo o tym nie ma w ogóle mowy w zadaniu. Ważne jest ile woda i garnek oddadzą otoczeniu poprzez wrzenie, i ogrzewanie powietrza dookoła. Im więcej wrzenia tym gorzej bo tym więcej wody trzeba będzie dolać. Wydaję mi się że im pełniejszy garnek tym więcej ciepła jest przekazywane do wody, a mniej nagrzeje się powietrze.

0ceanborn - >
Właśnie o to mi chodziło.
1 litr przez 30 minut wrzałby bardzo mocno, tracił dużo energii zupełnie niepotrzebnie i sporo wody wyparowałoby.
5 litrów wrzałoby znacznie mniej (po części oddałoby energię przez garnek).
Poza tym zagotowane 5L nie wystudzi się tak bardzo po dolaniu 1 litra zimnej wody niż jeden litr wrzątku od dolania 5 litrów zimnej wody (którą też trzeba zagotować).

gzyrzdow, czy mógłbyś wytłumaczyć pojęcia "wrzałoby bardzo mocno" i "wrzałoby mniej"?

gzyrzdow napisał:

Poza tym zagotowane 5L nie wystudzi się tak bardzo po dolaniu 1 litra zimnej wody niż jeden litr wrzątku od dolania 5 litrów zimnej wody (którą też trzeba zagotować).

Czy mógłbyś uzasadnić swoje twierdzenie stosownym bilansem cieplnym?

gzyrzdow napisał:

0ceanborn - >
Właśnie o to mi chodziło.
1 litr przez 30 minut wrzałby bardzo mocno, tracił dużo energii zupełnie niepotrzebnie i sporo wody wyparowałoby.
5 litrów wrzałoby znacznie mniej (po części oddałoby energię przez garnek).

a przy jednym litrze układ nie oddawałby ciepła przez garnek ?

gzyrzdow napisał:

Poza tym zagotowane 5L nie wystudzi się tak bardzo po dolaniu 1 litra zimnej wody niż jeden litr wrzątku od dolania 5 litrów zimnej wody (którą też trzeba zagotować).

Nonsens. Tak czy inaczej trzeba będzie te 5 litrów zagotować czy przed owymi 30 minutami czy po.

0ceanborn --->
1. Też by oddawał tylko mniejszą powierzchnią, ale mocniej by wrzał ten litr.
2. Mniej strat będzie na wrzeniu cieczy 5L, która odda trochę energii wcześniej na bokach garnka dzięki czemu będzie chłodniejsza.

gzyrzdow, czy moich pytań nie dojrzałeś czy też nie potrafisz na nie odpowiedzieć?

Na pewno jest różnica podczas gotowania w czajniku elektrycznym zauważyłem że przy mniejszej ilości wody czajnik potrzebuje wiecęj czasu na wyłączenie się po zagotowaniu wody

Na samo zwiększanie temperatury wody potrzeba tyle samo ciepła/energii w obu sytuacjach.
Na utrzymanie temperatury przez 30 minut gotowania też zużywa się tyle samo ciepła/energii.
Różnica mogłaby być w ilości ciepła, jaka ucieka do otoczenia podczas ogrzewania wody.
Proponuję zrobić wykres temperatury w zależności od czasu i policzyć pole pod wykresem
- mam wrażenie, że będzie takie samo. Ale można zrobić sposobem pośrednim i oszczędzić:
wlać 1 litr, zagotować i potem powoli dolewać wodę tak, by cały czas się gotowała.

gzyrzdow napisał:

0ceanborn --->
1. Też by oddawał tylko mniejszą powierzchnią, ale mocniej by wrzał ten litr.

Zupełnie nie masz racji. Oddawałby ciepło do otoczenia tą samą powierzchnią :

gzyrzdow napisał:

2. Mniej strat będzie na wrzeniu cieczy 5L, która odda trochę energii wcześniej na bokach garnka dzięki czemu będzie chłodniejsza.

a 1 litr nie odda ciepła bokami garnka ?
Zrozum, w tym zadaniu liczy się cały układ garnek, woda, para, pokrywka, a nie sama woda która jest w garnku.


W jednym i drugim przypadku powierzchnia jest dokładnie ta sama.
Zakładam, że gotujesz pod przykrywką choć gdyby jej nie było to niewiele zmienia.
Para która częściowo skrapla się na garnku i przykrywce przekazuje swoje ciepło
i w ten sposób układ przekazuje ciepło całą powierzchnią. Skoro na ściankach garnka są kropelki wody więc temperatura garnka i tak nie przekroczy 100°.
Trudno zatem wywnioskować w którym przypadku wygotuje się więcej wody,
aż mnie korci by zrobić eksperyment.

Hmmm. Jeżeli dobrze zrozumiałem to to jest zadanie na niestacjonarny przepływ ciepła. Ogólnie to najprościej było by to chyba rozwiązać numerycznie, ale nie wiem czy takiej odpowiedzi oczekujesz. Dodatkowo znowu to będzie tylko jakiś tam model a nie rzeczywistość. Moim zdaniem jak tak bardzo Wam zależy na rozstrzygnięciu tego sporu polecam przeprowadzić po ~10 pomiarów dla każdego układu (chyba najlepiej na zmianę raz ten raz ten drugi) zrobić statystykę i sprawdzić co niby daje lepszy wynik. Moim zdaniem to różnica będzie się zawierała w niepewności pomiarowej co znowu nie da ostatecznego rozwiązania. W idealnym świecie to nie ma znaczenia w jakiej konfiguracji będziesz dodawał wodę.

To chyba zależy jak szybko grzałka zagrzeje wodę, tego nie wiem. Bo jak zagotuje 1L wody w krótkim czasie np. 6 min to przez resztę czasu woda będzie miała 100st i po pol godziny jak dolejesz 5L wody upłynie jeszcze 30 min do zagotowania całości, czyli byś używał grzałki 60min. Jak zaczniesz od razu grzać 5L wody to teoretycznie będziesz ja podgrzewał przez 30 min i po dolaniu 1L potrzebujesz ja ogrzewać do zagotowania jeszcze 6min, razem 36min. Nie wyszło masło maślane?

Woda ma się gotować 30 minut, a 36 minut będzie się ogrzewać - w obu przypadkach razem 66 minut.
Pytanie, jak ze średnią temperaturą, bo od tego zależy strata ciepła podczas podgrzewania wody.
Dla równiejszego rachunku 1+3 litry, albo 3+1 litr, temperatura początkowa i otoczenia 20°C.
W wersji najpierw 1: 6 minut od 20 do 100, średnio 60; 18 minut od 40 do 100, średnio 70; łącznie 24
minuty podgrzewania wody, średnia temperatura 67.5. W wersji najpierw 3: 18 minut od 20 do 100,
średnio 60; 6 minut od 80 do 100, średnio 90; łącznie 24 minuty, średnia temperatura 67.5.
Kolejna wersja obliczeń może brać pod uwagę fakt, że temperatura wody nie rośnie liniowo, gdyż
im jest cieplejsza, tym więcej traci ciepła, więc jej temperatura rośnie coraz wolniej...

Autor nie napisal nic o czasie podgrzewania wody do temperatury wrzenia a wydaje mi sie ze to jest istotne.
Przypomina mi to zadanie chyba nawet z tego forum, było to coś mniej więcej takiego- mamy dwa naczynia z powiedzmy 1L wody w każdym, jedno o temperaturze 100st a drugie 0st. Temperatura otoczenia 50st, a pytanie było które naczynie osiągnie temperaturę 50st szybciej. Nie mogę tego znaleźć teraz ale coś w ten deseń.

Można by policzyć: grzałka 1000W daje 240 cal/s, czyli ogrzewa o 80°C 3 ml wody
na sekundę... więc na ogrzanie 1 litra potrzeba 334 sekundy, czyli prawie 6 minut,
przy założeniu, że nie ma strat ciepła. Ze stratami trzeba więcej czasu.

gzyrzdow napisał:

Witam!

Mój tata uważa, że DUŻO dłużej zajmie proces zagotowania i gotowanie najpierw 5L wody przez 30minut, a następnie dolanie 1L chłodnej wody i ponowne zagotowanie i gotowanie przez minutę, niż gotowanie najpierw 1L wody przez 30 minut i dopiero dolanie 5L wody (oczywiście znowu trzeba ją zagotować i tak gotować przez minutę).
Ja uważam, że różnica będzie wręcz znikoma lub na korzyść drugiego rozwiązania.

W obu przypadkach pierwszą porcję wody gotujesz 30min - co oznacza że gotujac tylko litr (np. niech on się zagotuje po 6min) tracisz 24min gotowania tylko po to aby wyparowac wodę. W drugm przypadku ta woda będzie "dłużej" dochodzić do temperatury wrzenia i mniej czasu spędzi na bezproduktwnym generowaniu pary.
Potem dolewamy drugą porcję i tam gdzie byl litr po dolaniu 5 litrów aby doprowadzić to do wrzenia trzeba długo gotować, tymczasem w drugim przypadku dodanie 1 litra do gotujących się 5 litrów spowoduje szybkie dojście do wrzenia.
Także masz rację ze lepiej gotować najpierw 5l przez 30min, a potem dolać litr.

Z tym że, jeśli mówimy o potrawach, to takie rozważania nie mają sensu, bo liczy się czas wrzenia warzyw w zupie (to taka kulinarna ekstrakcja), a w takim wypadku warzywa dłużej poddane wrzeniu więcej "oddadzą" składników (oraz smaku) do zupy w przypadku zagotowania ich najpierw w 1 litrze. Zwykle zupę (jarzynową) i tak gotuje się później na wolnym ogniu (w delikatnym wrzeniu) wlaśnie po to aby "doszła".
Dlatego musisz sprecyzować, o co dokładnie chodzi.

Pod względem gotowania można by się zastanowić, czy to dobry pomysł, żeby
najpierw gotować pół godziny, a potem dolewać dużo zimnej, nieprzegotowanej
wody. I chyba jednak najlepiej dolewać po trochu: zaczynamy od litra wody, jak
się zagotuje, dolewamy pół litra i tak aż do uzyskania potrzebnej ilości wody.
Tylko jest z tym taka niewygoda, że co 3 minuty trzeba dolewać i tak 10 razy...

Można by pomyśleć (w końcu to forum techniczne) o maszynce do dolewania wody...

Pojawiło się tu takie stwierdzenie "wrze mocniej".
Od jakiegoś czasu próbuję wytłumaczyć kobiecie, że bez względu na to czy wrze mocniej czy słabiej, makaron ugotuje się w takim samym czasie.