Погружение под давлением

IM 4.07 Наука, лежащая в основе сифонов

Как заметил Норремберг когда он опубликовал свой дизайн, сифон наглядно демонстрирует некоторые принципы фундаментальной физики.

Нижняя камера сифона закрыта сверху прокладкой, чтобы воздух и пар не выходили. Единственное соединение между нижней и верхней камерой - это длинная трубка, погруженная в воду для заваривания .

Когда нижняя камера нагревается, вода начинает испаряться и образовывать пар. По мере того, как пар накапливается и расширяется, давление в нижней камере повышается. Поскольку пару некуда бежать, он давит на воду в камере, заставляя ее подниматься по трубке в верхнюю камеру для заваривания. Фильтр в основании варочной камеры предотвращает попадание кофейной гущи в нижнюю камеру.

Сифонное заваривание. Вода нагревается (1), создавая давление пара, который толкает воду для заваривания в верхнюю камеру (2), где кофе и вода смешиваются. Когда источник тепла удаляется, пар конденсируется, оставляя частичный вакуум (3). Сила тяжести и атмосферное давление работают вместе, толкая заваренный кофе обратно в нижнюю камеру и заполняя вакуум .

Вода и кофе смешиваются в верхней камере, и начинается заваривание. На этом этапе температура воды в верхней камере ниже 100 ° C (212 ° F), так как она еще не полностью закипела - ей нужно только произвести достаточно пара, чтобы преодолеть силу тяжести и давление в 1 бар. атмосферное давление толкает вниз на пивоваренной воде.

Однако пар и остаточная вода в нижней камере все еще нагреваются. Часть этого тепла передается пивоваренной воде, поддерживая высокую температуру или даже повышая ее в течение course заваривания.

Как только варево будет готово, источник тепла убирают. Пар охлаждается и конденсируется, снижая давление газа внутри нижней камеры.