Ответы:
Да, вода делает котел заметно быстрее при включенной крышке.
Причина проста: для кипячения вода должна быть нагрета до точки кипения (хорошо, это было очевидно). Тем не менее, в то время как тепло подается на дно емкости, тепло также теряется на верхней части емкости с помощью трех средств: испарительного охлаждения и воздушной конвекции тепла от поверхности воды и излучения от поверхность (это последнее, вероятно, наименее значимо).
Это все равно, что выходить на улицу без шапки - вам нужно больше работать, чтобы согреться, потому что вы теряете тепло быстрее. Точно так же пламя должно вводить энергию, чтобы восполнить охлаждение в верхней части горшка.
С крышкой на кастрюле конвективное охлаждение будет существенно сокращено, так как холодный воздух не сможет циркулировать непосредственно на поверхности воды, чтобы охладить ее; Радиационное охлаждение будет немного уменьшено, потому что тепло должно будет излучаться или конвекцией к крышке, чтобы затем излучаться оттуда.
Кроме того, с крышкой на горшке испаренная вода не может диффундировать или попадать в помещение. Вскоре он достигнет равновесия давления пара и начнет конденсироваться почти так же быстро, как испаряется, возвращая большую часть скрытой теплоты испарения почти так же быстро, как теряется (это не полное восстановление, потому что емкость с крышкой не герметична ).
Таким образом, самый большой из охлаждающих эффектов будет сокращен.
Шляпа как бы на горшке :-)
Эта статья в Mind Your Decisions показывает фактические домашние экспериментальные измерения. Кипячение 16 унций воды:
Крытая кастрюля закипела быстрее за 4 минуты и 15 секунд. Непокрытой посуде потребовались дополнительные 30 секунд, чтобы кипеть при 4 минутах и 45 секундах.
Вам придется решить, имеет ли значение разница во времени для вас. Это, безусловно, сократит ваш счет за электричество или газ на небольшое количество.
Именно уменьшенное охлаждение - по существу - теплоизоляция, как шляпа, является истинным эффектом крышки.
Вода испаряется в верхней части кастрюли, отводя часть тепла из кастрюли. Накрытие крышки уменьшает количество испарения.
По той же причине, вы должны положить соль в воду, когда она уже кипит. Соль увеличивает плотность воды, поэтому повышает температуру кипения (она начинает кипеть при более высокой температуре).