Почему горячий час остынет быстрее, если его помешивать ложкой?
Почему горячий час остынет быстрее, если его помешивать ложкой?
Потому, что в процессе перемешивания ложкой горячей жидкости в открытой ёмкости, температура распределяется равномерно по всему внутреннему объёму жидкости, что способствует максимально-эффективной скорости теплообмена между жидкостью и стенками сосуда и на поверхности жидкости.
Но это ещё не всё, Вы не указали тип ложки. Металлическая ложка (в отличии от пластиковой) тоже влияет на скорость теплообмена, так как увеличивается площадь теплообмена.
И это ещё не всё, Вы не указали скорость перемешивания, которая тоже влияет на скорость охлаждения жидкости, в данном случае, чая. Чем интенсивнее перемешивать чай, тем быстрее он остывает, соответственно (быстрее всего он остынет, если выплеснется из ёмкости в результате действия центробежной силы, при высокой скорости перемешивания).
И опять же, Вы не указали тип сосуда, в котором перемешивается чай, температурные условия в которых он находится, способ перемещения ложки внутри сосуда, атмосферное давление окружающей среды, тип поверхности на которой находится ёмкость с чаем, и т.д. ) Скорость охлаждения можно повысить ещё изменением нагретой поверхности стола дном сосуда (стакана, чажки или кружки), на не нагретую, а именно: периодически передвигая горячий чай, Вы убедитесь, что место где он стоял, стало горячим, таким образом, грея стол в нескольких местах, чай остывает намного быстрее.
Итак, подводя итог вышесказанному, горячий чай остывает быстрее, если его помешивать не пластиковой ложкой, дуть на его поверхность и периодически перемещать на холодный участок стола (если чашка не на блюдце, а стакан не в подстаканнике)))
На самом деле основной теплоотвод идет через поверхность чай - стакан (или чай - стенка чашки), а также чай - воздух. Испарение, конечно, отнимает теплоту от жидкости, но этот фактор не главный (сколько чая успеет испариться за несколько минут?). Теплоотвод же зависит (прямо пропорционален) разности температур между жидкостью и окружающим воздухом. В спокойном состоянии температура жидкости, прилегающей к стенке, постепенно понижается (стенка холоднее чая), а внутренняя часть чая имеет более высокую температуру (то есть устанавливается градиент температур от воздуха к центру жидкости). Перемешивая чай, мы выравниваем его температуру по всему объему, поэтому разность температур на поверхностях раздела (чай - воздух вверху и чай - стенки и дно по бокам) становится больше: мы горячий чай гоним к поверхности. В результате скорость остывания увеличивается. Наверное, о чае можно сказать то же, что когда-то сказал Фарадей про свечку: "Явления, наблюдающиеся при горении свечи, таковы, что нет ни одного закона природы, - который при этом не был бы так или иначе затронут". Действительно, чего стоит один вопрос о чаинках, которые при размешивании чая сначала разбегаются по краям, а потом собираются (после размешивания) в центре. Даже Эйнштейн думал над этой задачей!
Все это объясняет физика за 8класс.
Молекулы пара, которые находятся у поверхности воды соударяются и отлетают от чая, таким образом чай остывает.
Если мы дуем на напиток или размешиваем его ложкой, то мы сгоняем молекулы пара, на их место приходят новые, а затем еще и еще... Тем самым мы просто ускоряем процесс улетучивания молекул пара с поверхности чая.
и ещё плюс - если ложка металлическая, то она на себя берёт некоторое количество температуры из-за своей теплопроводности
Добавить комментарий