Короткий ответ: при одинаковых условиях пресная вода закипит чуть раньше. Солёная вода — 0,5 л воды + 3 ч. л. соли — закипит немного позже. Разница небольшая: обычно несколько секунд, иногда до десятков секунд. Точное время покажет только опыт.
Почему так
Кипение начинается, когда давление водяного пара становится равно атмосферному. Соль «мешает» молекулам воды переходить в пар, поэтому давление пара над солёной водой ниже. Чтобы вода закипела, её нужно нагреть чуть выше \(100^\circ\text{C}\). Для 3 ч. л. соли на 0,5 л это примерно на \(0{,}5\text{–}0{,}6^\circ\text{C}\) выше.
У солёной пробы больше масса и чуть выше температура кипения. Поэтому при той же мощности плиты ей нужно получить немного больше теплоты: \[ Q=cm\Delta T. \] Чем больше нужная теплота \(Q\), тем больше времени требуется.
Удельная теплоёмкость солёной воды немного меньше, но добавленная соль увеличивает общую массу, а главное — повышает температуру кипения. В итоге для 3 ч. л. на 0,5 л солёная вода всё равно закипает чуть позже.
Как правильно сравнить время
- Возьми две одинаковые кастрюли или одинаковые ёмкости.
- Налей по 0,5 л воды, в одну добавь 3 ч. л. соли и размешай до растворения.
- Поставь на одинаковую мощность плиты, начни отсчёт одновременно.
- Останови секундомер, когда начнётся бурное кипение, а не при появлении первых мелких пузырьков.
- Повтори опыт 2–3 раза и найди среднее время.
Разницу можно записать так: \[ \Delta t = \bar t_{\text{солёная}} - \bar t_{\text{пресная}}. \]
Если \(\Delta t>0\), значит, солёная вода закипела позже. Если разница получилась совсем маленькой — например, 1–3 секунды — она может быть связана с погрешностью опыта.
Проверка: пресная вода при нормальном атмосферном давлении кипит около \(100^\circ\text{C}\), а солёная — примерно при \(100{,}5^\circ\text{C}\). Поэтому результат «солёная закипает быстрее» неверен: соль не ускоряет кипение, а немного его замедляет. Кипяток опасен, опыт лучше проводить вместе со взрослым.