agitație de ceai

Original: Ceai Agitarea

Am agitare absently paharul de ceai fierbinte, și dintr-o dată gândit, „și nu am ridica energia cinetică?“ Eu știu că agitare ceai ajută să se răcească, dar ce se întâmplă dacă se amestecă repede? Este posibil să se fierbe o ceașcă de apă se amestecă?

Ideea are sens. Temperatura - este doar energia cinetică. Agitarea ceaiul, va crește energia cinetică, iar această energie undeva, dar dispare. Odată ce ceaiul nu face nimic spectaculos, nu în aer și nu energia luminii ar trebui, teoretic, să fie transformată în căldură.

Greșesc pentru a face ceai?

Nu observați căldură, pentru că nu prea mulți îl aduc. apă Încălzirea necesită o mulțime de energie; capacitatea sa termică volumetric mai mare decât cea a tuturor celorlalte substanțe uzuale [1]. ↲ hidrogen si heliu au mai mare masă capacitate termică, dar gazele difuze. Singurul material familiar cu o masă mai mare capacitate de căldură - este amoniacul. Dar toate acestea pierd apa, atunci când vorbim despre capacitatea calorică a volumului.

Dacă doriți să se încălzească apă la temperatura camerei până la fierbere timp de aproape două minute, veți avea nevoie de o mulțime de putere:

(Notă: pentru a face aproape de apă clocotită să fiarbă, necesită explozie de energie semnificativă, în plus față de cel care a mers la încălzire la punctul de fierbere Aceasta se numește entalpie al vaporizării.).

Pe baza acestei formule, dacă dorim să se încălzească o ceașcă de apă timp de două minute, avem nevoie de o sursă de alimentare de 700 W. Comună utilizează microunde de la 700 la 1100 de wați, și aproximativ două minute îl încălzește apa pentru fabricarea berii o ceașcă de ceai. In mod miraculos, când totul converge! [2] ↲ Dacă nu sunt de acord, ne-ar pune vina pe „ineficiența“ sau „răsucire“.

700 W timp de două minute - foarte mare de energie. Cad din partea de sus a Niagara Falls, câștigând energia cinetică a apei care piciorul este transformată în căldură. Dar, chiar și cu o astfel de înălțime de cădere impresionantă încălzește fracția de apă a unui grad numai la [3]. ↲ $$ \ de text \ ori \ Frac >> = 012 ^ \ Circ \ textul $$ ↳ Pentru a fierbe o ceașcă de apă ar trebui să-l resetați dintr-un punct situat în afara atmosferei.

(British Felix Baumgartner)

Cât de eficientă agitare în procesarea de fond de microunde?

Efectele fizice ale amestecului, în realitate, un pic mai complicat. [6] ↲ În unele situații, amestecarea lichidelor poate fi folosit chiar pentru a le menține rece. Apa caldă se ridică, iar în cazul în care iaz este suficient de mare și este fixă ​​(de exemplu, ocean), stratul cald este format pe suprafața. Se radiază căldură mult mai rapid decât la rece. Dacă stratul de pauză, amestecarea apei, viteza de eliberare a căldurii scade. Acesta este motivul pentru uragane slăbi, de obicei, atunci când încetează să se miște mai departe: acestea provoacă valuri se ridice de la adâncimi de apă rece și să le taie din stratul de suprafață subțire de apă caldă, care a servit ca principala lor sursă de energie. ↳ Cea mai mare parte căldura lasă ceaiul în cupele prin aer prin convecție, astfel încât lichidul se răcește în partea de sus în jos. Agitarea ridică o nouă apă caldă din partea de jos, accelerarea procesului. Dar nu numai aceasta: mișcarea lingura este condus de aer, și chiar se încălzește peretele cupe. Fără date experimentale este greu de spus cu certitudine ceea ce se întâmplă de fapt.

Din fericire, avem internet. utilizator site-ul StackExchange cu drhodes poreclă cu amabilitate măsurată viteza de răcire a unei cești de ceai în cele patru scenarii: fara lingura, cu o lingura fixă, în timp ce se agită și se cu imersie repetată și îndepărtarea unei linguri. În special pe cale amiabilă drhodes adverse a fost de a furniza, în plus față de graficele din rezoluție înaltă și datele brute în sine - și această descoperire nu este în fiecare articol revista.

Concluzia este că, de fapt, nu contează, te stîrniți, înmuiați o lingură sau nu fac nimic; Ceaiul se răcește la aproximativ aceeași viteză (deși imersie și de extracție a acționat lingura un pic mai repede).

Și acest lucru ne aduce înapoi la întrebarea inițială: „este posibil să fiarbă ceai, pur și simplu, amestecandu-l destul de greu?“

Prima problemă - puterea. 700 W - aproximativ un cal putere. Deci, dacă doriți două minute să fiarbă ceai, cel puțin un cal trebuie să fie destul de greu să-l amesteca pentru tine.

Dar eu nu înțeleg pe butoanele cu microunde, deoarece acestea sunt atât de complicate și eu, de asemenea, cal.

Consumul de energie poate fi redus prin încălzirea ceai mai mult, dar dacă reduce prea mult, ceaiul începe să se răcească în jos, la aceeași viteză cu care ai căldură.

Chiar dacă sunt capabile de a bate o lingura destul de repede, ceea ce face zeci de mii de mișcări circulare pe secundă, vă va împiedica dinamica fluidelor. La această rată începe ceai de cavitație; lungul traseului lingură format în vid și agitarea va deveni inutil.

Iar dacă se amestecă atât de repede pentru a începe cavitatie, suprafața de ceai cresc foarte repede, și în câteva secunde s-a răcit la temperatura camerei:

Ei bine, cel puțin nu paharul era pe jumătate goală.

Nu contează cum te agită ceai, acesta devine mai cald.