Conţinut
O sifonă rece pe gheață într-o zi fierbinte poate fi foarte răcoritoare, dar păstrarea frigului în aceste zile poate fi dificilă. În trecut, băuturile răcoritoare erau ambalate numai în sticle de sticlă. Astăzi, chiar dacă este posibil să le găsim astfel în furnizorii mai mici, majoritatea vin în sticle de plastic sau cutii de aluminiu.
Transferul de căldură
Primul lucru care trebuie luat în considerare este mecanismul fizic în care căldura sau energia termică sunt transferate între obiecte. Energia termică este cantitatea de mișcare moleculară dintr-o substanță și poate fi transferată în trei moduri: convecție, conducție și iradiere. Iradierea necesită un spațiu gol între obiectele care interacționează. Soarele încălzește Pământul prin strălucire. Deoarece conținutul cutiilor și sticlelor este lichid, un container cu agent termic care câștigă energie termică va fi supus conducerii și convecției.
de conducere
Conducția are loc atunci când două substanțe cu cantități diferite de energie termică sau temperaturi diferite vin în contact unul cu celălalt. Energia termică a celei mai fierbinți substanțe va începe să crească mișcarea moleculară a substanței mai reci.Puneți mâinile pe o suprafață rece de metal. După un minut, mâinile vor fi mai reci. Acest lucru se datorează faptului că au pierdut o parte din energia termică într-o regiune a suprafeței metalice, care este acum mai caldă decât înainte. Aerul cald intră în contact cu recipientul de lichid de răcire, transferând energia termică în cutie sau sticlă prin conducție. Același lucru se întâmplă dacă recipientul este într-o mână caldă.
convectie
Deoarece agentul frigorific este lichid, acesta va fi supus transferului de căldură prin convecție. În acest caz, moleculele substanței care câștigă energie termică sunt capabile să schimbe locația. Acest lucru nu este posibil pe un obiect solid (fără a fi complet topit). Moleculele dintr-un solid vibrează pur și simplu mai repede, dar rămân în același loc. Gândiți-vă la o tigaie cu apă clocotită. Moleculele de apă nu doar se lovesc reciproc, lichidul se mișcă liber prin tigaie. Energia termică este transferată nu numai prin vibrația moleculelor una față de cealaltă, dar ele se înalță și cad prin tigaie. Moleculele unui agent frigorific care a fost încălzit prin conducție în apropierea colțurilor sticlei se vor deplasa în zone ale lichidului care nu sunt în contact cu vasul și nu îl vor încălzi complet.
Izolatori și conductori
Unele materiale care transferă foarte bine energia termică sunt numite conductori. Metalele, care sunt conductori excelenți, au de obicei un strat exterior sau valență, care sunt electroni care se mișcă ușor de la un atom la altul, permițând transferul. Unele substanțe sunt opuse și nu funcționează bine. Ele sunt cunoscute ca izolatoare. Câteva exemple sunt lemnul, aerul, cauciucul și plasticul.
Izolarea băuturii
Deoarece metalul este un bun conductor al energiei termice, atunci când vine în contact cu aer cald sau cu mâinile, băutura rămâne răcită pentru mai puțin timp atunci când se utilizează un recipient metalic în comparație cu utilizarea recipientelor din plastic. Cu toate acestea, rețineți că recipientele din plastic sunt realizate cu un material foarte subțire. Chiar dacă este mai bine decât o cutie de aluminiu, niciunul dintre ei nu va păstra o băutură rece prea mult dacă este ținut cu mâinile. Puteți adăuga un strat de izolație pentru a menține băutura răcoroasă mai mult timp. Suporturile de spumă pentru aceste recipiente fac o treabă excelentă de izolare împotriva transferului de căldură, precum și o șosete din lână groasă, care vor păstra căldura departe de băutură în același mod în care aceasta ține căldura picioarelor în timpul iernii.
