Kavitáció a konyhában
Ha a vízforralót tűzbe helyezi, akkor a forralás kezdetén zajt kezd. Mi jellemző, miután a víz végül forog, a zaj megszűnik. Inkább az ő karaktere megváltozik, kezdjük hallani a víz forrását és a gőz kifújását a vízforraló kifolyójából. Mi a baj?
Mint gyakran történik, a naiv kérdés összetett természeti jelenséget rejt. Ezt nevezik kavitációnak.
Azonban a lényegre. A víz ismerősen rossz hővezető. Tegyük tűzbe a vízforralót. Az a vízréteg, amely a vízforraló forró alján található, nagyon gyorsan felmelegszik a forráspontig, míg a fenti rétegek még mindig nagyon hidegek. A közel alsó rétegben gőz buborékok képződnek, leereszkednek az alsó részről, és a hűvösebb felső rétegek felé emelkednek. Itt a buborékban lévő gőz hűt, és visszazuhan a vízbe. A buborék vákuumformái a környező folyadék nyomása alatt "összeomlanak", ami jellegzetes hangot eredményez. Sok pamut "haldokló" buborék, úgy érezzük, mint ugyanazt a zajforrós vízforralót. A buborékok összeomlása - ez a kavitáció.
Ezzel egyidejűleg a forró és a könnyebb víz felfelé mozdul fel a vízforralóban. A hideg víz leesik. Az ilyen áramló mozgást konvekciónak nevezik. Az intenzív keverésnek köszönhetően a vízben lévő víz pár perc alatt felmelegszik. Egy űrhajóban, súlytalanságban, lehetetlen lenne.
Miután a víz felmelegedett a konvekció következtében a vízforraló teljes térfogatára, a gőzbuborékok összeomlása megszűnik. Most eljutnak a víz felszínére, és felrobbannak. De ez teljesen más "dallam".
A kavitáció sokrétű jelenség. A folyadék gyorsan keveredik, és összeomlik. A kavitáció káros lehet például a hajócsavarok megsemmisítésére. A kavitáció hasznos lehet például az ásványi anyagok gazdagítása során keletkező kődarabok megsemmisítésével. De erről máskor. Addig is teát iszunk. Vigye a vízforralót, már forró. Hallottad?