<html xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:x="urn:schemas-microsoft-com:office:excel" xmlns:m="http://schemas.microsoft.com/office/2004/12/omml" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40"><head><meta http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=us-ascii"><meta name=Generator content="Microsoft Word 14 (filtered medium)"><style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Consolas;
        panose-1:2 11 6 9 2 2 4 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Tahoma;
        panose-1:2 11 6 4 3 5 4 4 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0mm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri","sans-serif";}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:blue;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:purple;
        text-decoration:underline;}
p.MsoPlainText, li.MsoPlainText, div.MsoPlainText
        {mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"Plain Text Char";
        margin:0mm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:10.5pt;
        font-family:Consolas;}
p.MsoAcetate, li.MsoAcetate, div.MsoAcetate
        {mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"Balloon Text Char";
        margin:0mm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:8.0pt;
        font-family:"Tahoma","sans-serif";}
p.MsoNoSpacing, li.MsoNoSpacing, div.MsoNoSpacing
        {mso-style-priority:1;
        margin-top:5.0pt;
        margin-right:0mm;
        margin-bottom:5.0pt;
        margin-left:0mm;
        mso-add-space:auto;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Arial","sans-serif";
        color:#1F497D;}
p.MsoNoSpacingCxSpFirst, li.MsoNoSpacingCxSpFirst, div.MsoNoSpacingCxSpFirst
        {mso-style-priority:1;
        mso-style-type:export-only;
        margin-top:5.0pt;
        margin-right:0mm;
        margin-bottom:0mm;
        margin-left:0mm;
        margin-bottom:.0001pt;
        mso-add-space:auto;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Arial","sans-serif";
        color:#1F497D;}
p.MsoNoSpacingCxSpMiddle, li.MsoNoSpacingCxSpMiddle, div.MsoNoSpacingCxSpMiddle
        {mso-style-priority:1;
        mso-style-type:export-only;
        margin:0mm;
        margin-bottom:.0001pt;
        mso-add-space:auto;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Arial","sans-serif";
        color:#1F497D;}
p.MsoNoSpacingCxSpLast, li.MsoNoSpacingCxSpLast, div.MsoNoSpacingCxSpLast
        {mso-style-priority:1;
        mso-style-type:export-only;
        margin-top:0mm;
        margin-right:0mm;
        margin-bottom:5.0pt;
        margin-left:0mm;
        mso-add-space:auto;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Arial","sans-serif";
        color:#1F497D;}
span.PlainTextChar
        {mso-style-name:"Plain Text Char";
        mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"Plain Text";
        font-family:Consolas;}
span.BalloonTextChar
        {mso-style-name:"Balloon Text Char";
        mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"Balloon Text";
        font-family:"Tahoma","sans-serif";}
span.EmailStyle22
        {mso-style-type:personal;
        font-family:"Calibri","sans-serif";
        color:windowtext;}
span.EmailStyle23
        {mso-style-type:personal;
        font-family:"Calibri","sans-serif";
        color:#1F497D;}
span.EmailStyle24
        {mso-style-type:personal;
        font-family:"Calibri","sans-serif";
        color:#1F497D;}
span.EmailStyle25
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri","sans-serif";
        color:#1F497D;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-size:10.0pt;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]--></head><body lang=EN-CA link=blue vlink=purple><div class=WordSection1><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Dear Tom<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Something further on the subject, Tom, is the work by Prof Philip Lloyd in Cape Town on water boiling tests (meaning the boiling of water, not WBT’s).<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>He noticed that as the temperature of water goes up at a steady rate, you can project the time at which the pot should boil, but the targeted time is always missed – the temperature levels off just as the moment of boiling arrives. <o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>I believe that the cause is the investment of energy in the water at 100 degrees without reaching the point of evaporation which is 100 C + 2257 Joules per gram.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>It only take 244 Joules to raise water from 0 to 100 C. That means water which is in the pot and heated to 100 and ‘halfway’ to becoming steam holds quite a bit of energy that is not being measured by the thermometer. Consider the error involved:<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Water at 90 C has a total enthalpy of about 1520 Joules/g. Between 90 and 100 + half way to becoming steam is another 1170 Joules. But only 42 of them show up as ‘a temperature increase’.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Thus as the boiling point is reached, a lot of energy disappears into the mass of the water and does not change the temperature much. This is easily seen on a temperature:time plot.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>For this reason if you wanted to determine, for example, the heat transfer efficiency of a stove design working with a certain fuel, pot size and firepower, it should be done without crossing the boiling point.  Either it should be measured when the water is below perhaps 70 C (as per SeTAR and Indian methods) or when it has a fully developed rolling boil (as recommended by Piet Visser). Trying to determine the heat transfer efficiency or a proxy of it while crossing the boiling point pretty much guarantees a large error because it is impossible to tell how much energy has entered the water <i>at</i> the boiling point.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>While this observation has been called ‘speculative physics’ that fact remains that using a thermometer/thermocouple to get stove metrics is not quite as simple as it first appears.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Using a clock at the same time one can get Time to Boil, with a scale: Fuel to Boil, ditto for different pot sizes, but not get an accurate measure of thermal efficiency, heat transfer rate or true energy content of the pot. One of the proofs of this error is the calculation of the apparent energy efficiency during the heating of a pot water and the same calculation to a boiling pot. The latter efficiency is always a lower number. If you calculate the difference, it is the heat invested in the water at 100 C without boiling it away.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>When it comes to temperature, measure with care!<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Regards<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'>Crispin<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal><span style='color:#1F497D'><o:p> </o:p></span></p></div></body></html>