Hace poco me enteré de que remover el té con movimientos verticales acelera el proceso de enfriamiento. Como resultado, tuve una pregunta, y si es posible agitarlo para que se enfríe, lo más lentamente posible. Condiciones: la cuchara es una cuchara de té de aluminio, tiene forma de rectángulo, la temperatura del té es de 363K, condiciones ambientales normales.
Respuestas
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Gert
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Revolver ayuda transferencia de calor (enfriamiento i.o.w.) porque disminuye el espesor de la película de la capa límite del té con la taza y, por lo tanto, aumenta el coeficiente de transferencia de calor por convección $h$ .
La agitación también garantiza que el té esté a una temperatura homogénea, lo que maximiza la diferencia de temperatura entre el té y el entorno y esto, de acuerdo con la ley de Newton del enfriamiento, también favorece la transferencia de calor.
Así que la agitación siempre aumenta la velocidad de enfriamiento . La única manera de minimizar la velocidad de enfriamiento es remover lo más lentamente posible.
Ley de enfriamiento de Newton se formula matemáticamente como
$$\dot{Q}=hA\Delta T$$
donde $\dot{Q}$ es la tasa de transferencia de calor, $h$ es el coeficiente de transferencia de calor por convección y $\Delta T$ es la diferencia de temperatura entre el té y el entorno.
user292922
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Hay más factores en juego.
Agitar de forma que se produzcan turbulencias no tiene el mismo efecto que agitar en círculos, creando un vórtice. Además, la pérdida de calor debida a la evaporación y a la radiación superficial puede o no superar la pérdida de calor debida al contacto con la pared, dependiendo de las condiciones ambientales y de la elección del material del vaso.
En general, la convección por sí misma no enfría el té en absoluto, a menos que pueda hacerlo fluir fuera de la taza. La convección sólo facilita la radiación, la evaporación y la conducción. En este sentido, hacer que el té sea menos homogéneo en cuanto a la temperatura, removiendo el té más caliente lejos de las superficies, puede tener un efecto aislante. Se sabe que el flujo de vórtices concentra el calor en su centro, como en un tubo de vórtice, lo que apoya la posibilidad de esto. Sin embargo, no tengo conocimiento de experimentos a este respecto.
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