奶茶冷却有妙法

2011-01-01 00:00:00晗彬
科学大众(中学) 2011年6期


  杯装奶茶流行已久,只要用开水一冲,一杯浓浓的奶茶便可以品尝了。可是心急喝不了热奶茶,怎样才能使奶茶以最快的速度冷却下来呢?这问题看似简单,可还是需要一定的物理知识才行哦!
  液体的冷却主要和液体与环境的温差大小、汽化情况(挥发性)、杯子材料的导热系数以及散热面积等因数有关。奶茶不是挥发性液体,再加上在给定的环境中,奶茶杯子的导热系数和散热面积是个定量。因此,在热奶茶冷却的过程中,主要通过液体蒸发和杯壁的散热来降温的。影响液体蒸发快慢的因素主要有环境温度、湿度,液体表面积的大小、液体表面上的空气流动速度等。环境温度越低(液体温度越高)、湿度越小、风速越大、气压越低,液体的蒸发量就越大,汽化带走的热量越多,液体冷却越快:反之,蒸发量就越小,汽化带走的热量越少,液体冷却越慢。
  由于给定的奶茶的表面积,以及奶茶表面上的空气温度流动速度是一定的,因此,液体的温度在此过程中是至关重要的因素。液体的温度越高,分子运动最强,蒸发越快,从杯里带走的热量越多。因此,在刚开始的一段时间内,奶茶温度最高,最易于奶茶的蒸发。所以,要让热奶茶先放置一段时间,让它最大程度地释放出自己的热量。同时,保持与环境较高温差,有利于热量更多地通过杯壁散失到空气中,加快杯内奶茶的降温。因为热传导的实质是能量从高温物体向低温物体转移的过程,发生热传递的唯一条件也是物体之间存在温差,温差越大,热传递越快。在最初的时间内,奶茶的温度最高,向周围环境传递热量最快。
  所以,开始先让奶茶保持较高的温度,因为内外温差越大,散热效果越好。5分钟后,再在奶茶中加冷牛奶,利用热传递使其再次降温。如果在热奶茶中先加冷牛奶,温度是降低了,但随后向环境传递的热量就会减少,因为环境温差减小