I Végeztük a kísérletet. (A korai eredmények azt mutatják, hogy a merítés nyerhet, bár a végső következtetés bizonytalan.)

• $ H_2O $ jégfürdő
• konzervedény
• hőmérő
• edény forrásban lévő vízzel
• stopperóra

Négy kísérlet volt, mindegyik 10 percig tart. Forró vizet öntöttek a konzervedénybe, a kanalat a jégfürdőből vették és az üvegbe tették. A hőmérsékletet percenként egyszer mértük. Minden kísérlet után a vizet visszaöntöttük a főzőedénybe, és a kanalat visszahelyeztük a jégfürdőbe.

  Módszer: Végleges Temp. 1. Nincs kanál 151 F 2. Kanál be, nincs mozgás 149 F 3. Kanál keverése 147 F 4. Kanálba mártás 143 F  

A hőmérsékleti értékek bizonytalansága $ \ pm1 \, ^ o $ F.

  Piros vonal: nincs Kanál Zöld vonal: Kanál be, nem mozgás Aqua vonal: Kék vonal keverése: Mártás  

$$ \ begin {tömb} {| c | cl | cl | cl | cl |} \ hline \ text {Min} & \ text {No Spoon} & & \ text {Spoon} & & \ text {Stirring} & & \ text {Dipping} \\ \ hline & \ text {° F} & \ text {° C} & \ text {° F} & \ text {° C} & \ text {° F} & \ text {° C} & \ text {° F} & \ text {° C} \ \ \ hline1 '& 180 & 82.22 & 175 & 79.44 & 175 & 79.44 & 177 & 80.56 \\ 2' & 174 & 78.89 & 172 & 77.78 & 171 & 77.22 & 173 & 78.33 \\ 3 '& 171 & 77.22 & 168 & 168 & 168 & 168 & 168 & 168 & 178 & 4 '& 168 & 75,56 & 165 & 73,89 & 164 & 73.33 & 164 & 73.33 \\ 5' & 164 & 73.33 & 162 & 72.22 & 161 & 71,67 & 160 & 71.11 \\ 6 „& 161 & 71,67 & 160 & 71.11 & 158 & 70 & 156 & 68.89 \\ 7 '& 158 & 70 & 156 & 68.89 & 155 & 68.33 & 152 & 66,67 \\ 8' & 155 & 68.33 & 153 & 67,22 & 152 & 66,67 & 149 & 65 \\ 9 '& 153 & 67.22 & 151 & 66.11 & 150 & 65.56 & 146 & 63.33 \\ 10' & 151 & 66 dalamp 65 & 147 & 63.89 & 143 & 61.67 \\ \ hline \ end {array} $$

drhodes elvégezte a kísérletet, megszerezte az adatokat és bebizonyította, hogy a hipotézisem téves. Ez igazi tudomány .

A kávé megsütése még mindig régi iskola.

A keverés nyer, kéz minden alkalommal.

Ezért kell a fizikusoknak egyszer-egyszer beszélniük a kémikusokkal.

Ahogy Georg helyesen megjegyzi, a víz párolgásának látens hője óriási - de téved, ha integet a kanállal; a keverés a bajnok itt.

Miért? A hőmérséklet valóban az ömlesztett anyagban lévő molekulák átlagos kinetikus energiája, amelyek valójában különféle kinetikus energiákkal rendelkeznek. A keverés a leggyorsabb módszer a nagy kinetikai energiájú vízmolekulák felszínre hozatalához, ahol ezek felülkerekednek az elektrosztatikus kötési mechanizmusokon, amelyek a folyadékfázisban tartják őket, és a levegőbe ugranak (gőzfázis). A nagy energiájú kiugró értékek gyors csökkenése a leggyorsabb módja a forró vizes oldat hűtésének.

Hasonló a jeges tea keveréséhez. Ha csak egy jégkockát tesz egy pohár meleg teába, akkor sok időbe telik, míg a melegebb tea lehűl; ha erőteljesen kevered, másodpercek alatt hideg egyensúlyt ér el; a jégolvadás által elnyelt látens fúziós hő hasonlóan óriási.

Ez a fajta dolog számos alkalmazási területet jelent laboratóriumi és ipari kémiai folyamatok, felületi katalízis, kőolajrepesztés, yadda yadda esetében. Sokat tanul róla a harmadik évfolyamos egyetemi fizikai kémia területén, és ezt el kell sajátítania a vegyészként végzett diplomás munka előtt vagy alatt.

Ha még gyorsabb módszert szeretne egy csésze kávé hűsítésére, íme egy tipp Parker nagyapámtól: felejtse el a kanalat és a csészealjat a kávéból . Más szavakkal, öntse a csésze felső részét egy csészealjba, majd néhányszor vissza. Ennek a folyamatnak a nagy és folyamatosan változó felülete rendkívül gyors párolgást eredményez ezeknek a nagy energiájú kiugróknak, sokkal gyorsabban, mint a keverés. A csészealj nagyon gyakori volt a nagy gazdasági világválság idején, ez az egyik oka annak, hogy a régebbi kávéskészletek mindig tartalmaztak csészealjokat. Számos étteremben kap mélyhűtött csészealjokat is, amelyek visszatartják ezt a gyakorlatot, bár kétlem, hogy sokan csinálják ezt tovább.

Nos, ha csak kanalat szabad használni, akkor a kávé iváshoz történő hűtésének leggyorsabb módja az, ha kap egy kanalat, ráfúj, rá iszik a kanálról, és elvesz egy következő kanalat. A konvekció csodákat tesz.

Ha egy kanál helyett megengedett egy csészealj, öntsön egy kis kávét a csészealjba, fújjon rá és igyon meg.

A kávé leggyorsabb és leghűvösebb módja, csak egy csészével és kanállal, ami elméletileg is lehetséges, az, hogy az egész kávét a levegőbe dobja, és kissé jól összehangolt mozdulattal elkapja az egészet a csészében ahogy leesik. Ez maximalizálja a kávé levegőnkénti teljes felületét és így a teljes hőátadást is.

A csésze tartalmát tekintve a kanállal való akadályozásod lényegtelen. A forró kávé lehűlését a víz elpárologtatásával érik el. 100 és mondjuk 50 ° C közötti hőmérsékleten a gőznyomás olyan nagy, hogy a forró (és sokkal kevésbé sűrű, mint a levegő!) Gőz konvekcióján keresztül elvitt hő az összes többi hőátadó mechanizmust uralja. (kb. 540 cal / g párolgási hő!)

Tehát, mivel nem "engedi / elfogadja" a kávé felszínének fújását, a második legjobb az, ha a kanalat a felület fölé lengetjük. a hullámzás fokozza a párolgást, mivel a felület tetején lévő gőzt gyorsan, hűvös, száraz levegővel helyettesítik.

A kanál segítségével emeljen egy kis kávét a levegőbe, és engedje vissza a csészébe. Ideális egy szép hosszú lassú öntés (olyan magasra, amennyire csak lehet, fröccsenés nélkül).

A víz levegőn keresztüli mozgása a leggyorsabban lehűti. működik.

A való világban, hogy gyorsan lehűtsük a kávét, szerezzünk be egy második csészét, és öntsük egyikről a másikra (megint olyan magasra, amennyire csak lehet). Három adagnak elégnek kell lennie ahhoz, hogy forró égéstől ihatóvá váljon.

A válasz kissé függhet a szoba páratartalmától (mivel ez határozza meg az elpárolgási hűtési sebességet), de alapvetően a legjobb megoldás az, ha a kávé felületét a lehető legnagyobb mértékben megnöveli, és a levegő áramlásának sebességét növeli. a kávé a lehető legnagyobb mértékben (hogy a vízgőz parciális nyomásának helyi gradiense a lehető legmeredekebb legyen). Gyanítom, hogy az lenne a legjobb megoldás, ha kanál kávét szedne fel és öntené vissza a csészébe olyan magasról, amennyit csak tud, anélkül, hogy a kávét szétszórná az egész helyen - a lehulló folyadék áramának magas a térfogat-aránya és gyorsan utazik.

A leggyorsabb módszer a kávé (vagy forró csokoládé hűtésére, mivel inkább inni szoktam), amelyet akkor fedeztem fel, ha nincs csészealj vagy második csésze, hogy teljesen figyelmen kívül hagyom a kanalat.

Csészealj, kanál vagy fújás nélkül a kezemet először szigetelőszer nélkül helyezem a tartály köré, és hagyom, hogy a kezem annyi hőt szívjon fel, amennyit el tudnak bírni. Ezután kezeimet az asztalhoz mozgatom, hogy átadjam a hőt az asztalnak. Ezután megismétlem a csésze kitöltését, és szükség szerint átteszem az asztalra. 1-2 percen belül 200 + fokos poharat tudok levinni kellemesen iható szintre. a kezét (és a test többi részét) nagyon gyorsan, miközben várja, amíg italod lehűl. Kombinálja a csésze meglendítésével a kávé (és nem csak az oldala) általános hőmérsékletének csökkentésére, valamint a felszínre fújással (ha megengedik, hogy megcsaljon), és a csésze még gyorsabban lehűl.

Ez a legjobban üveg vagy fém asztaloknál működik, de a fa asztalok is jól működnek.

Elõször hûtsük le a kanalat (a fagyasztóban vagy a konyhában folyékony nitrogén termoszban :), és tegyük a csészébe. Időnként ismételje meg a folyamatot új kanalakkal. Használjon ezüst kanalat (némelyikünk a szánkban született.)

Megjegyzés: Ha megengedi, hogy valaki kivegye a kanalat a kávéból, a kérdés túl sok cselekvési szabadságot enged meg - a kérdés határain belül semmi sem zárja ki a kanál hűtését akkor sem --- ezért válaszom, amelyet ironikusan, nem komolyan gondoltam azok számára, akiknek nehézségeik vannak a különbség megállapításával ...

A folyadék oldalán is van egy jelentős határréteg, hasonlóan a Tengeri felszíni mikroréteghez

A víz felszínének rendeződése akadályozza a gázok diffúzióját. Például egy keverés nélküli (~ 5 ml) oximéteres cella körülbelül 10 percet vesz igénybe, míg a légköri oxigénnel egyensúlyba kerül, míg egy kevert sejt egy perc alatt egyensúlyba kerül.

A felületi habnak vagy zsírmolekulák egyrétegének, amelyet például kávéolajok vagy krémkészítmények képezhetnek, valószínűleg szigetelő értéke van. A keverés ezt minimalizálná a szerkezet megzavarásával.

Mozgassa a poharat. A hűtés egyik fő módja annak biztosítása, hogy az ital felületéről felszálló forró részecskék ne essenek vissza rá.

Furcsa kérdés: A hideg szoba ezért egyre hidegebbé válik, és összekeveredik a forró helyiséggel, ami csökkenti az általános hőmérsékletet.

Nincs (nyilvánvalóan) matematikai / fizikai ismeretem arról, hogy ez a technika mennyire hatékony , és ezen kívül a kávét iszom olyan forrón, amennyire csak tudom; P

Sok szerencsét!

Azzal, hogy a kanalat álló helyzetben hagyja a kávéban, csak a kanál hővezetése és eloszlása ​​válik előnyössé.

A kávé keverésével nem csak a kávé legforróbb részeinek megőrzésében segít. kávé érintkezik a levegővel & csésze, megnöveli a felületet rendellenességek bevezetésével a felső felületen, és elősegíti a meleg, nedves levegő mozgatását a kávé tetején, de a hővezetés és a a kanál.

A kanál ismételt dunkolásával nemcsak levegőt vezet be a folyadékba, amely sok hőt megragad, és azonnal elmosogatja, amint a felszínre kerül, de mindent meg is kap. a kanál hővezetésének és eloszlásának előnyeiről, valamint a kávé keverésének minden előnyéről.

Figyelmen kívül hagyva azt a tényt, hogy valószínűleg kifröccsen a kávé és rendetlenséget okoz a pultnál, a helyes válasz ismételten bedobja a kanalat. Ezenkívül te és munkatársaid majmok vagytok!

A kávét egyik oldalról a másikra mozgatom úgy, hogy a kanáledény párhuzamos a csésze oldalával. A szög miatt a bernoulli elve a kávét a csésze közepén keresztül a teteje felé mozgatja. Ez sokkal gyorsabban kering a folyadékban, mint azt kontrollálható módon elvárná, elkerülve az erőteljes keverést. Az a mellékhatása is, hogy a száraz krémet sokkal hatékonyabban távolítja el a kanál tálából, mint bármely más lehetséges mozgás. A közepétől felfelé érkező folyadék simán és kavitációs hézagok nélkül, felülről oldalra kényszerülve keverést okoz. A folyadék az oldalaival is jobban vezet, és hőt bocsát ki mind a tetején képződő hullám révén, növelve a felület levegővel való érintkezését, mind pedig a hő átadását a csésze / hősugárzó testébe. Valójában így keverem. Sokkal jobban megtisztítja a kanalat és kevesebb erőfeszítést igényel. Ettől eltekintve a fentiek csupán szerény következtetések.

Keverje meg a kávét a kanállal, és fújjon levegőt a szájával a csészébe. Néhány másodpercenként változtassa meg a keverés irányát (az óramutató járásával megegyező irányba az óramutató járásával ellentétes irányba és fordítva). Ennek gyorsan lehűlnie kell, nem csak a kávét keverni a kanállal.

Használjon nagy és vastag rézkanalat.

1. Helyezze a kanalat 3 másodpercre a kávéba.
2. Vegye le és helyezze be a kanalat a szájába. (vigyázz, hogy meleg lesz)
3. A nyelvvel és a szájpadlással hűtsd le a kanál erősen nyomását. Amikor a kanál közel van a szája hőmérsékletéhez (langyosnak érzi), vegye ki, és helyezze vissza a kanalat a kávéba további 3 másodperccel plusz 0,5 szorozva a kanál behelyezésének időpontjaival.
4. Ismételje meg, amíg a a kanál hőmérséklete a kívánt.
5. Igyon kávét. (de ne ossza meg, egészségtelen)

Ha egy kanalat határozottan tart, és bizonyos sebességgel előre-hátra mozgatja a kanál arcára merőlegesen, stabil kavitációt és rendkívüli turbulenciát okoz, amely nem fröccsen ki a pohárból. Mindig ezt csinálom, amikor a cukrot feloldom kool-aid-ben, de gyakorlattal azt gondolom, hogy gyorsabban lehűtheti a kávét. Lehet, hogy szoros második a kanál-emelés-öntés technikával.

Nemrégiben készítettem egy kissé eltérő tesztet, egy csésze kávé hőmérsékletét is tesztelve:

Hol:

• Green terület, ahol azt gondolom, hogy a kávé iható hőmérsékleten van
• Az Purple nem hűt. Ez egyszerűen egy csésze kávét mutat egy kanállal, szobahőmérsékleten állva.
• Orange fúj a kávéra. Igen, 20 percig csináltam (fizika).
• Az Red egy kanált emel, hasonlóan a "kanál ismételt behelyezéséhez és eltávolításához", de felemelem egy kis kávét és a csészébe is (kb. 5 cm-es csepp).
• Az Bkék kanállal keveri a kávét.

A tesztet arduino segítségével 2 másodpercenként csökkentették a hőmérsékleten.

Az eredmények azt mutatják, hogy a fújás sokkal gyorsabb! A fújás gyorsabb, mert párás és forró levegőt fúj el közvetlenül a pohár felett. Ezután hideg és száraz levegővel helyettesíti. A régi egyensúly ismét kialakul, ami sokkal nagyobb párolgási lehűlést okoz.

Egy csészealj vagy jégkocka használata még mindig gyorsabb, de tesztem a legjobbakra összpontosított, amelyeket egy kávézóban ülve megtehet.

ehhez a videóhoz készítettem, ahol többet megtudok a beállításról és az eredményekről.

Sok válasz és még kísérleti adat is létezik, de nincs matematikai modell.Ezt a hiányt pótolom, hozzáadok néhány modellt, amelyek elmagyarázzák a kísérleti adatokat.A legegyszerűbb modell a lamináris konvekció, amely a kávéból a környező levegőbe történő hőátadást írja le.Ez a modell leírja a kávé hűtését kanál nélkül és fújás nélkül.Itt feltételezzük, hogy a hőt eltávolítják a tetejéről és az oldalfalakon keresztül, és az alját szigetelik.Az 1. ábra mutatja a konvektív áramáramokat (bal felső sarokban) és a hőmérséklet változását az idő függvényében a térfogatban (jobbra) és három pontban.0), 3- (0,25,0) $ (jobbra lent). A 2. ábra ugyanazokat a paramétereket mutatja fújás jelenlétében.Ábra adatainak összehasonlítása.Az 1. és 2. ábrán látható, hogy a légáramlás a hűtési időt elfogadható hőmérsékletre csökkenti a csésze alján (de nem a közepén).Ezért kell még egy kanál a hideg és a hideg folyadék keveréséhez.

A hő hűvösebb állapotba áramlik; a hideg nem áramlik melegebb állapotba. A hűtés „sebessége” a kávé és a környező hőmérséklet közötti különbségtől függ. Vagyis egy nagyon forró csésze kávé "gyorsabban" hűl le, mint egy egyszerűen meleg csésze kávé. Amint a nagyon forró kávéscsésze közeledni kezd a szobahőmérséklethez, a hűtés sebessége is lelassul. Ha csak megérinti a kanalat egy jégkockával, akkor a „hő” gyorsabban áramlik a jégkockába. A jégkocka hozzáadása azonban sértheti a kísérlet paramétereit. Ha hagyja, hogy a kanál szobahőmérsékleten maradjon, akkor megismerheti a kávé hőmérsékletét. Ugyanolyan lesz, mint a szobahőmérséklet - nincs hidegebb.

A kanál mozgásával energiát ad a részecskéknek és a molekuláknak. Ily módon a molekulák növelik kinetikus energiájukat, és sokan kiszöknek a teáscsészéből. Ezért egy kanál használata egy csésze a tea érvényes!