Wszyscy doskonale wiemy, do czego służy czajnik elektryczny. Jednak, jak te proste urządzenie działa tak, że w ciągu niespełna kilku minut uzyskujemy wrzącą wodę? Warto przyjrzeć się temu zagadnieniu, dzięki czemu rozwikłane zostanie kilka domowych zagadek. Już nigdy nie spojrzymy w ten sam sposób na nasze czajniki elektryczne.
Czym jest czajnik elektryczny?
Pierwszy czajnik elektryczny powstał w 1891 roku i został wyprodukowany przez przedsiębiorstwo Carpenter Electric Company of St. Paul w stanie Minnesota. Krótka definicja tego urządzenia głosi, że jest to sprzęt elektroniczny, który służy do gotowania wody za pomocą energii elektrycznej lub za pomocą prądu elektrycznego, czyli uporządkowanego ruchu ładunków elektrycznych.
Czajnik elektryczny składa się z grzałki, włącznika, filtru do wody oraz miarki, która pokazuje ile wody znajduje się aktualnie w czajniku. Grzałka jest jednym z najważniejszych elementów tego urządzenia, gdyż to w niej zachodzi przemiana energii elektrycznej w cieplną. Nowatorskim rozwiązaniem jest czajnik bezprzewodowy, z którym możemy chodzić po domu, a jego podstawka stale podłączona jest do prądu.
Proces gotowania wody
Jest to czynność, którą wykonujemy kilka razy dziennie, w zależności od naszego zapotrzebowania na gorące napoje czy podgrzewanie wody. Gotowanie wody odbywa się poprzez wlanie jej do czajnika, który podłączony jest do prądu. Znajdująca się na dnie grzałka po wywołaniu impulsu elektrycznego rozpoczyna ogrzewanie wlanej do zbiornika cieczy.
Już po niespełna dwóch minutach woda zacznie parować, czyli zajdzie jeden z najbardziej nam znanych procesów, czy przemiana ze stanu ciekłego w gazowy. Dlaczego właśnie na dnie zbiornika umiejscowiona została grzałka? Otóż w ten sposób zachodzi zjawisko konwekcji, czyli ruchu gazu lub cieczy wywołanego różnicą temperatur. Ogrzane powietrze unosi się do góry, dzięki temu dochodzi do jego zmieszania z zimnym powietrzem.
Co się dzieje z czajnikiem po zagotowaniu wody?
Wyłącznik jaki został wbudowany w czajnik elektryczny jest elementem termoczułym, czyli bimetalowym. Jest to metal, który składa się z dwóch rodzajów metalu. Pierwszy z nich ma bardzo niską temperaturę topnienia, a z kolei drugi ma wyższą i wolno się nagrzewa. W momencie, gdy się ogrzeje, to czajnik automatycznie się wyłączy. To podobne działanie co w przypadku tryskacza, którego czujnik przy pożarze nagrzewa się, pęka i woda zaczyna lecieć.
Podgrzewany bimetal działa na zasadzie wykorzystania rozszerzalności metali pod wpływem ciepła. Wspomniane dwie płytki metalowe o różnych właściwościach powodują odkształcenia złącza, a co za tym idzie dochodzi do połączenia lub przerwania obwodu elektrycznego. Uzyskana przez nas podgrzana woda pozwoli nam na zaparzenie naszego ulubionego napoju, herbaty, zalania kawy lub wielu innych. Główną zaletą jaką posiada czajnik elektryczny to szybsze podgrzanie niż miało to miejsce w przypadku pierwszych czajników.
