Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Quantifizierung der Wärmeübertragung
- Aluminium gegen Glas
- Durchsichtiger Kunststoff
- Dosen sind besser für Eiskisten
Während Kunststoff-Getränkebehälter eine Reihe von Problemen für Verbraucher darstellen, ist einer der Vorteile dieser Behälter eine geringere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Metallbehältern. Für den Verbraucher bedeutet dies, dass Getränke auf einem Tisch oder in der Hand länger in einem Plastikbehälter kälter bleiben. Berücksichtigt man jedoch die Auswirkungen von Luftströmungen, sind die beiden Behältertypen wahrscheinlich ungefähr gleich. Wenn Sie jedoch Dosen mit Soda bei Raumtemperatur haben und diese schnell abkühlen möchten, um sich auf ein Picknick vorzubereiten, haben Sie mit Metalldosen mehr Erfolg als mit Plastikflaschen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Obwohl Metalle Wärme schneller leiten als Kunststoffe, deuten Experimente darauf hin, dass Flüssigkeiten in Metallbehältern etwa so lange kalt bleiben wie in undurchsichtigen oder halbtransparenten Kunststoffbehältern.
Quantifizierung der Wärmeübertragung
Wissenschaftler quantifizieren die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu übertragen, anhand seiner Wärmeleitfähigkeit, die mit dem griechischen Kleinbuchstaben Lambda oder λ bezeichnet wird. Diese Größe drückt die übertragene Leistung pro Entfernungseinheit und pro Temperaturgrad aus. In dem MKS-System sind seine Einheiten Watt pro Meter Kelvin oder W / (m · K).
Metalle weisen Leitfähigkeiten in einem Bereich von zehn bis hundert Watt pro Meter Kelvin auf. Die meisten Metalldosen bestehen aus Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit von 205 W / (m⋅K). Kunststoff hingegen hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,02 bis 0,05 W / (m⋅K). Das ist eine Differenz von fünf Größenordnungen, was bedeutet, dass Aluminium bei gleicher Temperatur hunderttausendmal mehr Wärme pro Entfernungseinheit überträgt als ein Kunststoff.
Aluminium gegen Glas
Glas hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,8 W / (m⋅K), etwas mehr als das Zehnfache von Kunststoff, aber immer noch 10.000 weniger als Metall. Dies deutet darauf hin, dass sich ein Getränk in einer Glasflasche weniger schnell erwärmt als ein Getränk in einer Metalldose. Experimente zeigen jedoch, dass sie sich ungefähr mit derselben Geschwindigkeit erwärmen. Dieses paradoxe Verhalten ist das Ergebnis der Wechselwirkung der Strahlungswärme von den Behältern mit den Konvektionsmustern in der Umgebungsluft. Ein vergleichbares Experiment mit Kunststoffbehältern könnte zu einem ähnlichen Ergebnis führen, aber eines wird es mit ziemlicher Sicherheit nicht zeigen, dass die Flüssigkeit im Metallbehälter länger kalt bleibt als die im Kunststoffbehälter. Es gibt jedoch eine Bedingung. Der Kunststoff muss opak oder halbtransparent sein.
Durchsichtiger Kunststoff
Viele Erfrischungsgetränke werden in durchsichtigen Plastikflaschen geliefert. Wenn Sie eine davon in die Sonne legen, kann ultraviolettes Sonnenlicht in die Flüssigkeit gelangen und diese erwärmen. Infolgedessen erwärmt sich die Flüssigkeit schneller als in einem undurchsichtigen Metallbehälter, insbesondere wenn die Flasche als Linse fungieren und das Sonnenlicht vergrößern könnte. Dieser Effekt kann die unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten mehr als ausgleichen. Es ist nicht ratsam, Getränke in der Sonne zu lassen, wenn sie kalt bleiben sollen, aber manchmal haben Sie keine Wahl, und wenn nicht, spielt es wahrscheinlich keine Rolle, ob der Behälter aus Kunststoff oder Aluminium besteht.
Dosen sind besser für Eiskisten
Warme Getränke kühlen im Kühlschrank oder in einer Eistruhe schneller ab, wenn sie sich in Aluminiumdosen als in Plastikflaschen befinden. Auf engstem Raum, in dem Luftströme keine Rolle spielen, sorgt die höhere Wärmeleitfähigkeit von Aluminium für eine schnellere und effizientere Wärmeübertragung. Wenn Sie also bei einem Picknick sind und eine Kühltruhe haben, um Ihre Getränke kalt zu halten, kaufen Sie die Getränke in Aluminiumdosen. Sie kühlen im Eis schneller ab und können auch länger kalt bleiben.