Почему нагретая вода движется сама
У нагретого дна возникает тонкий слой воды, который расширяется и становится менее плотным, чем окружающая. Выталкивающая сила поднимает его вверх. Освободившееся место занимает более прохладная вода — обычно она опускается вдоль стенок. Так перепад температуры превращается в движение всей жидкости: тепло переносится вместе с потоками, а не только медленно распространяется от молекулы к молекуле.
Такая передача тепла называется конвекцией. Потоки не обязательно складываются в одну аккуратную окружность: на них влияют форма кастрюли, мощность нагрева и расположение конфорки. Но общий круговорот часто заметен по частицам, пузырькам или движению поверхности.
Что меняется у кипения
Когда со дна начинают подниматься пузырьки пара, они тоже увлекают воду вверх. У поверхности пузырьки лопаются, а жидкость расходится в стороны и опускается по краям. Поэтому кипящая вода перемешивается особенно энергично — ложка не нужна, чтобы тепло и растворённые вещества распределялись по кастрюле.
Однако это не означает, что температура везде становится совершенно одинаковой: у дна нагрев сильнее, а возле стенок вода может быть прохладнее. Конвекция лишь постоянно переносит горячую воду в другие части кастрюли и заменяет её более холодной. Именно поэтому движение заметно даже без помешивания: нагрев превращается в поток, который снова и снова проходит через весь объём.
