Une boisson reste-t-elle plus froide dans une canette en métal ou une bouteille en plastique ?

Bien que les contenants de boissons en plastique présentent un certain nombre de problèmes pour les consommateurs, l'un des avantages de ces contenants est une conductivité thermique inférieure à celle des contenants métalliques. Ce que cela devrait signifier pour les consommateurs, c'est que, lorsqu'elles sont laissées sur une table ou tenues dans la main, les boissons ont tendance à rester plus froides plus longtemps dans un récipient en plastique. Cependant, lorsque vous tenez compte des effets des courants d'air, les deux types de conteneurs fonctionnent probablement à peu près de la même manière. Cependant, si vous avez des canettes de soda à température ambiante, et que vous souhaitez les refroidir rapidement pour préparer un pique-nique, vous aurez plus de succès avec des canettes en métal qu'avec des bouteilles en plastique.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

Même si les métaux conduisent la chaleur plus rapidement que les plastiques, des expériences suggèrent que les liquides dans des récipients en métal restent froids aussi longtemps que dans des récipients en plastique opaque ou semi-transparent.

Les scientifiques quantifient la capacité d'un matériau à transférer de la chaleur par sa conductivité thermique, désignée par la lettre grecque minuscule lambda, ou λ. Cette quantité exprime la quantité de puissance transférée par unité de distance et par degré de température. Dans le système MKS, ses unités sont les watts par mètre Kelvin, ou W/(m⋅K).

Les métaux ont des conductivités comprises entre des dizaines et des centaines de watts par mètre Kelvin. La plupart des boîtes métalliques sont en aluminium, qui a une conductivité thermique de 205 W/(m⋅K). Le plastique, quant à lui, a une conductivité thermique d'environ 0,02 à 0,05 W/(m⋅K). C'est une différence de cinq ordres de grandeur, ce qui signifie que l'aluminium transfère cent mille fois plus de chaleur par unité de distance qu'un plastique à la même température.

Le verre a une conductivité thermique de 0,8 W/(m⋅K), soit un peu plus de 10 fois celle du plastique, mais toujours 10 000 de moins que le métal. Bien que cela suggère qu'une boisson dans une bouteille en verre se réchauffe moins rapidement qu'une boisson dans une canette en métal, les expériences montrent qu'elles se réchauffent à peu près au même rythme. Ce comportement paradoxal est le résultat de la façon dont le transfert de chaleur radiante des conteneurs interagit avec les modèles de convection dans l'air environnant. Une expérience comparable utilisant des récipients en plastique pourrait arriver à un résultat similaire, mais une chose a presque ne démontrera certainement pas que le liquide dans le récipient en métal reste froid plus longtemps que celui dans le plastique une. Il y a une condition, cependant. Le plastique doit être opaque ou semi-transparent.

De nombreuses boissons gazeuses sont présentées dans des bouteilles en plastique transparent, et si vous placez l'une d'elles au soleil, la lumière ultraviolette peut atteindre le liquide à l'intérieur et le chauffer. En conséquence, le liquide chauffera plus rapidement que s'il se trouvait dans un récipient en métal opaque, d'autant plus que la bouteille pourrait agir comme une lentille et magnifier la lumière du soleil. Cet effet peut plus que compenser la différence de conductivités thermiques. Laisser les boissons au soleil n'est pas conseillé si vous voulez qu'elles restent froides, mais parfois, vous n'avez pas le choix, et sinon, peu importe que le contenant soit en plastique ou en aluminium.

Les boissons chaudes refroidiront plus rapidement au réfrigérateur ou dans une glacière si elles sont dans des canettes en aluminium que si elles sont dans des bouteilles en plastique. Dans un espace confiné où les courants d'air ne sont pas un facteur, la conductivité thermique plus élevée de l'aluminium permet un transfert de chaleur plus rapide et plus efficace. Donc, si vous êtes à un pique-nique et que vous avez une glacière pour garder vos boissons au frais, achetez les boissons dans des canettes en aluminium. Ils se refroidiront plus rapidement dans la glace, et ils peuvent également rester froids plus longtemps.