Wenn Wasser aus kaltem Wasser zum Kochen gebracht wird, wie wirkt sich ein Deckel auf die Zeit zum Kochen aus? Verlängert oder verkürzt er die Zeit? Wie stark? Wie kommt es dazu?
Ja, Wasser kocht bei geschlossenem Deckel messbar schneller.
Der Grund ist einfach: Um zu kochen, muss Wasser bis zum Siedepunkt erhitzt werden (okay, das war offensichtlich). Doch während am Boden des Topfes Wärme zugeführt wird, geht auch am oberen Ende des Topfes Wärme verloren, und zwar durch drei Mittel: Verdunstungskühlung und Luftkonvektion der Wärme von der Wasseroberfläche weg und durch Strahlung von der Oberfläche (letzteres ist wahrscheinlich das am wenigsten signifikante).
Es ist, als ginge man ohne Hut nach draußen - man muss sich mehr anstrengen, um warm zu bleiben, weil man die Wärme schneller verliert. In ähnlicher Weise muss die Flamme Energie einbringen, um die Abkühlung an der Oberseite des Topfes auszugleichen.
Mit dem Deckel auf dem Topf wird die konvektive Kühlung erheblich eingeschränkt, da kühle Luft nicht in der Lage ist, direkt auf die Wasseroberfläche zu zirkulieren, um sie zu kühlen; die Strahlungskühlung wird geringfügig reduziert, da die Wärme zum Deckel hin abstrahlen oder konvektieren muss, um dann von dort abzustrahlen.
Außerdem kann das verdampfte Wasser mit dem Deckel auf dem Topf nicht in den Raum diffundieren oder konvektieren. Es wird bald das Dampfdruckgleichgewicht erreichen und anfangen, fast so schnell zu kondensieren, wie es verdampft, und einen Großteil der latenten Verdampfungswärme fast so schnell zurückgeben, wie es verloren geht (es handelt sich nicht um eine vollständige Rückgewinnung, da der Topf mit Deckel nicht luftdicht ist).
Der größte Kühleffekt wird also eingeschränkt.
Der Hut liegt sozusagen auf dem Topf :-) Dieser Artikel unter Mind Your Decisions zeigt tatsächliche experimentelle Messungen zu Hause. Kochen von 16 Unzen Wasser:
Der zugedeckte Topf kochte mit 4 Minuten und 15 Sekunden schneller. Der ungedeckte Topf brauchte weitere 30 Sekunden, um bei 4 Minuten und 45 Sekunden zu kochen.
Sie werden entscheiden müssen, ob der Zeitunterschied für Sie von Bedeutung ist.
Es ist die reduzierte Kühlung - im Wesentlichen - die Isolierung wie ein Hut, das ist der wahre Effekt des Deckels.
Wasser verdampft am oberen Ende der Pfanne und entzieht der Pfanne einen Teil der Wärme. Wenn Sie einen Deckel aufsetzen, verringert sich die Verdunstung.
Aus einem ähnlichen Grund sollten Sie Salz in das Wasser geben, wenn es bereits kocht. Salz erhöht die Dichte des Wassers und damit den Siedepunkt (es beginnt bei einer höheren Temperatur zu sieden).