Inhoud
Een ijskoude frisdrank op een warme dag kan heel verfrissend zijn, maar het is soms moeilijk om het koud te houden. In het verleden waren frisdranken alleen verpakt in glazen flessen. Vandaag, zelfs als het mogelijk is om ze zo te vinden in kleinere leveranciers, komen de meeste in plastic flessen of aluminium blikjes.
Warmteoverdracht
Het eerste ding om te overwegen is het fysieke mechanisme waarin warmte of thermische energie wordt overgedragen tussen objecten. Thermische energie is de hoeveelheid moleculaire beweging in een stof en kan op drie manieren worden overgedragen: convectie, geleiding en bestraling. Bestraling heeft een lege ruimte nodig tussen de objecten die interageren. De zon verwarmt de aarde door straling. Aangezien de inhoud van de blikken en flessen vloeibaar is, zal een vat met koelmiddel dat thermische energie krijgt, worden onderworpen aan geleiding en convectie.
aandrijving
Geleiding vindt plaats wanneer twee stoffen met verschillende hoeveelheden thermische energie, of verschillende temperaturen, met elkaar in contact komen. De thermische energie van de heetste stof zal de moleculaire beweging van de koudere stof beginnen te verhogen.Leg je handen op een koud metalen oppervlak. Na een minuut zullen de handen kouder zijn. Dit komt omdat ze een deel van de thermische energie hebben verloren aan een gebied van het metalen oppervlak, dat nu warmer is dan voorheen. Hete lucht komt in contact met de koelvloeistofcontainer en brengt via de geleiding warmte-energie over naar het blik of de fles. Hetzelfde gebeurt als de container in een warme hand staat.
convectie
Aangezien koelmiddelen vloeibaar zijn, zullen ze onderhevig zijn aan warmteoverdracht door convectie. In dit geval kunnen de moleculen van de stof die thermische energie krijgen, van locatie veranderen. Dit is niet mogelijk op een solide object (zonder dat het volledig is gesmolten). De moleculen in een vaste stof vibreren eenvoudig sneller, maar blijven op dezelfde plaats. Denk aan een pan met kokend water. De watermoleculen raken niet alleen elkaar, de vloeistof beweegt zich vrij door de pan. Thermische energie wordt niet alleen overgedragen door de vibratie van moleculen tegen elkaar, maar ze stijgen en vallen ook door de pan. De moleculen van een koelmiddel dat is opgewarmd door geleiding in de buurt van de hoeken van de fles, bewegen zich in delen van de vloeistof die niet in contact staan met het vat en verhitten deze volledig.
Isolatoren en geleiders
Sommige materialen die heel goed warmte-energie overdragen, worden geleiders genoemd. Metalen, die uitstekende geleiders zijn, hebben meestal een buitenlaag of valentie, dit zijn elektronen die gemakkelijk van het ene atoom naar het andere bewegen, waardoor overdracht mogelijk is. Sommige stoffen zijn het tegenovergestelde en werken niet goed. Ze staan bekend als isolatoren. Enkele voorbeelden zijn hout, lucht, rubber en plastic.
De drank isoleren
Aangezien metaal een goede geleider is van thermische energie, blijft de drank bij het in contact komen met hete lucht of handen gedurende minder tijd koel wanneer een metalen container wordt gebruikt in vergelijking met het gebruik van plastic containers. Houd er echter rekening mee dat plastic verpakkingen gemaakt zijn van een heel dun materiaal. Hoewel het beter inlegzolen is dan een blik van aluminium, zal geen van hen lang een koud drankje houden als het met hun handen wordt vastgehouden. U kunt een isolatielaag toevoegen om de drank langer koel te houden. De schuimhouders voor deze containers zijn uitstekend bestand tegen warmteoverdracht en een dikke wollen sok die de warmte op dezelfde manier van de drank afhoudt als de warmte de voeten in de winter vasthoudt.
