Bleibt ein Getränk in einer Metalldose oder einer Plastikflasche kälter?

Während Plastikgetränkebehälter eine Reihe von Problemen für Verbraucher darstellen, ist einer der Vorteile dieser Behälter eine geringere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Metallbehältern. Für den Verbraucher soll dies bedeuten, dass Getränke, wenn sie auf dem Tisch liegen oder in der Hand gehalten werden, in einem Kunststoffbehälter tendenziell länger kälter bleiben. Wenn man jedoch die Auswirkungen von Luftströmungen berücksichtigt, funktionieren die beiden Arten von Behältern wahrscheinlich ungefähr gleich. Wenn Sie jedoch Getränkedosen mit Raumtemperatur haben und diese schnell kühlen möchten, um sich auf ein Picknick vorzubereiten, werden Sie mit Metalldosen mehr Erfolg haben als mit Plastikflaschen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Obwohl Metalle Wärme schneller leiten als Kunststoffe, deuten Experimente darauf hin, dass Flüssigkeiten in Metallbehältern etwa genauso lange kalt bleiben wie in opaken oder halbtransparenten Kunststoffbehältern.

Wissenschaftler quantifizieren die Fähigkeit eines Materials, Wärme durch seine Wärmeleitfähigkeit zu übertragen, die mit dem griechischen Kleinbuchstaben Lambda oder λ bezeichnet wird. Diese Größe drückt die Energiemenge aus, die pro Entfernungseinheit und pro Temperaturgrad übertragen wird. Im MKS-System sind die Einheiten Watt pro Meter Kelvin oder W/(m⋅K).

Metalle haben Leitfähigkeiten im Bereich von zehn bis Hunderten von Watt pro Meter Kelvin. Die meisten Metalldosen bestehen aus Aluminium, das eine Wärmeleitfähigkeit von 205 W/(m⋅K) hat. Kunststoff hingegen hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,02 bis 0,05 W/(m⋅K). Das ist ein Unterschied von fünf Größenordnungen, was bedeutet, dass Aluminium pro Distanzeinheit hunderttausendmal mehr Wärme überträgt als ein Kunststoff bei gleicher Temperatur.

Glas hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,8 W/(m⋅K), das ist etwas mehr als das Zehnfache von Kunststoff, aber immer noch 10.000 weniger als Metall. Während dies darauf hindeutet, dass sich ein Getränk in einer Glasflasche weniger schnell erwärmt als eines in einer Metalldose, zeigen Experimente, dass sie sich ungefähr gleich schnell erwärmen. Dieses paradoxe Verhalten ist das Ergebnis der Wechselwirkung der Strahlungswärmeübertragung von den Behältern mit den Konvektionsmustern in der Umgebungsluft. Ein vergleichbares Experiment mit Plastikbehältern könnte zu einem ähnlichen Ergebnis kommen, aber eines ist es fast wird sicherlich nicht zeigen, dass die Flüssigkeit im Metallbehälter länger kalt bleibt als im Kunststoff einer. Es gibt jedoch eine Bedingung. Der Kunststoff muss opak oder halbtransparent sein.

Viele Erfrischungsgetränke werden in durchsichtigen Plastikflaschen geliefert, und wenn Sie eine davon in die Sonne legen, kann ultraviolettes Sonnenlicht die Flüssigkeit im Inneren erreichen und sie erhitzen. Infolgedessen erwärmt sich die Flüssigkeit schneller als in einem undurchsichtigen Metallbehälter, insbesondere wenn man bedenkt, dass die Flasche als Linse fungieren und das Sonnenlicht verstärken könnte. Dieser Effekt kann den Unterschied der Wärmeleitfähigkeiten mehr als ausgleichen. Es ist nicht ratsam, Getränke in der Sonne zu lassen, wenn sie kalt bleiben sollen, aber manchmal hat man keine Wahl, und wenn nicht, spielt es wahrscheinlich keine Rolle, ob der Behälter aus Kunststoff oder Aluminium ist.

Warme Getränke kühlen im Kühlschrank oder in einer Kühlbox in Aluminiumdosen schneller ab als in Plastikflaschen. Auf engstem Raum, in dem Luftströmungen keine Rolle spielen, sorgt die höhere Wärmeleitfähigkeit von Aluminium für eine schnellere und effizientere Wärmeübertragung. Wenn Sie also bei einem Picknick sind und eine Kühlbox haben, um Ihre Getränke kalt zu halten, kaufen Sie die Getränke in Aluminiumdosen. Sie kühlen im Eis schneller ab und können auch länger kalt bleiben.