Дали една напитка остава по-студена в метална кутия или пластмасова бутилка?

Докато пластмасовите контейнери за напитки представляват редица проблеми за потребителите, едно от предимствата на тези контейнери е по-ниската топлопроводимост в сравнение с металните контейнери. Това, което би трябвало да означава за потребителите, е, че когато се оставят на маса или се държат в ръка, напитките обикновено остават по-студени за по-дълго в пластмасов съд. Когато вземете предвид ефектите от въздушните течения, обаче, двата типа контейнери вероятно работят приблизително еднакво. Ако обаче имате консерви със сода при стайна температура и искате бързо да ги охладите, за да се приготвите за пикник, ще имате повече успех с метални кутии, отколкото с пластмасови бутилки.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Въпреки че металите провеждат топлината по-бързо от пластмасите, експериментите показват, че течностите в металните контейнери остават студени толкова дълго, колкото в непрозрачните или полупрозрачните пластмасови.

Количествено определяне на преноса на топлина

Учените определят количествено способността на материала да предава топлина чрез своята топлопроводимост, обозначена с малка гръцка буква ламбда или λ. Това количество изразява количеството предадена мощност на единица разстояние и на градус температура. В системата MKS нейните единици са ватове на метър Келвин или W / (m⋅K).

instagram story viewer

Металите имат проводимост в диапазона от десетки до стотици вата на метър Келвин. Повечето метални кутии са направени от алуминий, който има топлопроводимост от 205 W / (m⋅K). Пластмасата, от друга страна, има топлопроводимост около 0,02 до 0,05 W / (m⋅K). Това е разлика от пет порядъка, което означава, че алуминият пренася сто хиляди пъти повече топлина на единица разстояние от пластмасата при същата температура.

Алуминий срещу Стъклена чаша

Стъклото има топлопроводимост от 0,8 W / (m⋅K), което е малко повече от 10 пъти повече от тази на пластмасата, но все пак 10 000 по-малко от метала. Въпреки че това предполага, че напитка в стъклена бутилка ще се затопли по-бързо от тази в метална кутия, експериментите показват, че те се затоплят с приблизително еднаква скорост. Това парадоксално поведение е резултат от това как лъчистият топлообмен от контейнерите взаимодейства с конвекционните модели в околния въздух. Сравним експеримент с използване на пластмасови контейнери може да доведе до подобен резултат, но едно нещо почти със сигурност няма да покаже дали течността в металния контейнер остава по-студена по-дълго от тази в пластмасата един. Има обаче едно условие. Пластмасата трябва да бъде непрозрачна или полупрозрачна.

Прозрачна пластмаса

Много безалкохолни напитки се предлагат в прозрачни пластмасови бутилки и ако поставите някоя от тях на слънце, ултравиолетовата слънчева светлина може да достигне течността вътре и да я загрее. В резултат на това течността ще се загрее по-бързо, отколкото ако е в непрозрачен метален съд, особено като се има предвид, че бутилката може да действа като леща и да увеличи слънчевата светлина. Този ефект може да компенсира повече от разликата в топлопроводимостта. Оставянето на напитки на слънце не е препоръчително, ако искате те да останат студени, но понякога нямате избор и ако не, вероятно няма да има голямо значение дали контейнерът е пластмасов или алуминиев.

Консервите са по-добри за ледени сандъци

Топлите напитки ще се охладят по-бързо в хладилника или в ледената ракла, ако са в алуминиеви кутии, отколкото ако са в пластмасови бутилки. В затворено пространство, в което въздушните течения не са фактор, по-високата топлопроводимост на алуминия осигурява по-бърз и ефективен топлообмен. Така че, ако сте на пикник и имате ледена ракла, за да поддържате напитките си студени, закупете напитките в алуминиеви кутии. Те ще се охладят по-бързо в лед и може да останат студени и по-дълго.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer