Czy napój pozostaje zimniejszy w metalowej puszce czy plastikowej butelce?

Chociaż plastikowe pojemniki na napoje stwarzają wiele problemów konsumentom, jedną z zalet tych pojemników jest niższa przewodność cieplna w porównaniu z pojemnikami metalowymi. Powinno to oznaczać dla konsumentów to, że napoje pozostawione na stole lub trzymane w dłoni mają tendencję do pozostawania dłużej zimniejsze w plastikowym pojemniku. Jednak biorąc pod uwagę wpływ prądów powietrza, oba typy pojemników prawdopodobnie zachowują się mniej więcej tak samo. Jeśli jednak masz puszki po napojach gazowanych w temperaturze pokojowej i chcesz je szybko schłodzić, aby przygotować się na piknik, odniesiesz większy sukces z metalowymi puszkami niż z plastikowymi butelkami.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Chociaż metale przewodzą ciepło szybciej niż tworzywa sztuczne, eksperymenty sugerują, że płyny w metalowych pojemnikach pozostają zimne tak długo, jak w nieprzezroczystych lub półprzezroczystych plastikowych pojemnikach.

Obliczanie transferu ciepła

Naukowcy określają ilościowo zdolność materiału do przenoszenia ciepła na podstawie jego przewodności cieplnej, oznaczanej małą grecką literą lambda lub λ. Ta wielkość wyraża ilość przenoszonej mocy na jednostkę odległości i na stopień temperatury. W systemie MKS jego jednostkami są waty na metr Kelvin lub W/(m⋅K).

instagram story viewer

Metale mają przewodność w zakresie od dziesiątek do setek watów na metr Kelvina. Większość puszek metalowych jest wykonana z aluminium, którego przewodność cieplna wynosi 205 W/(m⋅K). Z drugiej strony tworzywo sztuczne ma przewodność cieplną około 0,02 do 0,05 W/(m⋅K). To różnica pięciu rzędów wielkości, co oznacza, że ​​aluminium przenosi sto tysięcy razy więcej ciepła na jednostkę odległości niż plastik o tej samej temperaturze.

Aluminium vs. Szkło

Szkło ma przewodność cieplną 0,8 W/(m⋅K), czyli nieco ponad 10 razy więcej niż plastik, ale wciąż 10 000 mniej niż metal. Chociaż sugeruje to, że napój w szklanej butelce nagrzewa się wolniej niż napój w metalowej puszce, eksperymenty pokazują, że nagrzewają się mniej więcej w tym samym tempie. To paradoksalne zachowanie jest wynikiem tego, jak promieniowanie ciepła z pojemników oddziałuje z wzorami konwekcyjnymi w otaczającym powietrzu. Porównywalny eksperyment z plastikowymi pojemnikami może przynieść podobny wynik, ale jedno jest prawie na pewno nie wykaże, czy płyn w metalowym pojemniku pozostaje zimny dłużej niż w plastikowym jeden. Jest jednak jeden warunek. Plastik musi być nieprzezroczysty lub półprzezroczysty.

Czysty plastik

Wiele napojów bezalkoholowych jest sprzedawanych w przezroczystych plastikowych butelkach, a jeśli umieścisz jedną z nich na słońcu, światło ultrafioletowe może dotrzeć do płynu w środku i go ogrzać. W rezultacie płyn nagrzewa się szybciej niż gdyby znajdował się w nieprzezroczystym metalowym pojemniku, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że butelka może działać jak soczewka i powiększać światło słoneczne. Efekt ten może z nawiązką zrekompensować różnicę w przewodności cieplnej. Pozostawianie napojów na słońcu nie jest wskazane, jeśli chcesz, aby pozostały zimne, ale czasami nie masz wyboru, a jeśli nie, prawdopodobnie nie będzie miało większego znaczenia, czy pojemnik jest plastikowy, czy aluminiowy.

Puszki są lepsze do skrzyń z lodem

Ciepłe napoje szybciej schłodzą się w lodówce lub w lodówce, jeśli są w aluminiowych puszkach, niż w plastikowych butelkach. W ograniczonej przestrzeni, w której prądy powietrzne nie są czynnikiem, wyższa przewodność cieplna aluminium zapewnia szybszy i bardziej wydajny transfer ciepła. Więc jeśli jesteś na pikniku i masz lodówkę, aby utrzymać zimne napoje, kupuj napoje w aluminiowych puszkach. W lodzie szybciej się ochłodzą i mogą też dłużej pozostawać zimne.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer