Uma bebida fica mais fria em uma lata de metal ou garrafa de plástico?

Embora os recipientes de plástico para bebidas apresentem vários problemas para os consumidores, uma das vantagens desses recipientes é a menor condutividade térmica em comparação com os recipientes de metal. O que isso deve significar para os consumidores é que, quando deixadas na mesa ou na mão, as bebidas tendem a ficar mais geladas por mais tempo em um recipiente de plástico. Quando você leva em consideração os efeitos das correntes de ar, no entanto, os dois tipos de recipientes provavelmente têm o mesmo desempenho. No entanto, se você tiver latas de refrigerante em temperatura ambiente e quiser resfriá-las rapidamente para se preparar para um piquenique, terá mais sucesso com latas de metal do que com garrafas de plástico.

TL; DR (muito longo; Não li)

Embora os metais conduzam calor mais rápido do que os plásticos, os experimentos sugerem que os líquidos em recipientes de metal permanecem frios tanto quanto em recipientes de plástico opaco ou semitransparente.

Os cientistas quantificam a capacidade de um material de transferir calor por sua condutividade térmica, indicada pela letra grega minúscula lambda, ou λ. Essa quantidade expressa a quantidade de energia transferida por unidade de distância e por grau de temperatura. No sistema MKS, suas unidades são watts por metro Kelvin ou W / (m⋅K).

Os metais têm condutividades em uma faixa de dezenas a centenas de watts por metro Kelvin. A maioria das latas de metal é feita de alumínio, que tem uma condutividade térmica de 205 W / (m⋅K). O plástico, por outro lado, tem uma condutividade térmica em torno de 0,02 a 0,05 W / (m⋅K). É uma diferença de cinco ordens de magnitude, o que significa que o alumínio transfere cem mil vezes mais calor por unidade de distância do que um plástico à mesma temperatura.

O vidro tem uma condutividade térmica de 0,8 W / (m⋅K), que é um pouco mais de 10 vezes a do plástico, mas ainda 10.000 menos do que o metal. Embora isso sugira que uma bebida em uma garrafa de vidro esquenta menos rapidamente do que uma em uma lata de metal, experimentos mostram que elas aquecem aproximadamente na mesma proporção. Este comportamento paradoxal é o resultado de como a transferência de calor radiante dos contêineres interage com os padrões de convecção no ar circundante. Um experimento comparável usando recipientes de plástico pode chegar a um resultado semelhante, mas uma coisa é quase certamente não demonstrará se o líquido no recipiente de metal permanece frio por mais tempo do que no plástico 1. Porém, há uma condição. O plástico deve ser opaco ou semitransparente.

Muitos refrigerantes vêm em garrafas de plástico transparente e, se você colocar uma delas ao sol, a luz ultravioleta pode atingir o líquido dentro e aquecê-lo. Como resultado, o líquido vai aquecer mais rapidamente do que se estivesse em um recipiente de metal opaco, especialmente considerando que a garrafa pode atuar como uma lente e aumentar a luz do sol. Este efeito pode mais do que compensar a diferença nas condutividades térmicas. Deixar bebidas ao sol não é aconselhável se você quiser que fiquem geladas, mas às vezes, você não tem escolha e, se não, provavelmente não fará muita diferença se o recipiente é de plástico ou alumínio.

As bebidas quentes esfriam mais rápido na geladeira ou em uma caixa de gelo se estiverem em latas de alumínio do que em garrafas de plástico. Em um espaço confinado no qual as correntes de ar não são um fator, a maior condutividade térmica do alumínio proporciona uma transferência de calor mais rápida e eficiente. Portanto, se você estiver em um piquenique e tiver uma caixa de gelo para manter suas bebidas geladas, compre as bebidas em latas de alumínio. Eles se resfriam mais rapidamente no gelo e também podem permanecer frios por mais tempo.