Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Mens plastikbeholdere indeholder en række problemer for forbrugerne, er en af ​​fordelene ved disse beholdere lavere varmeledningsevne end metalbeholdere. Hvad dette burde betyde for forbrugerne er, at drikkevarer, når de kommer på bordet eller holdes i hånden, har tendens til at forblive koldere længere i en plastikbeholder. Når du faktor i effekten af ​​luftstrømme, udfører de to typer beholdere nok det samme. Men hvis du har sodavand ved stuetemperatur, og du vil chill dem hurtigt for at gøre dig klar til en picnic, har du mere succes med metal dåser end med plastflasker.

TL; DR ( For længe, ​​ikke læst)

Selv om metaller udfører varme hurtigere end plast, tyder eksperimenter på, at væsker i metalbeholdere forbliver kolde, så længe de gør sig i uigennemsigtige eller halvgennemsigtige plastikplader.

Kvantificering af varmeoverførsel

Forskere kvantificerer et materiales evne til at overføre varme ved dets termiske ledningsevne, der betegnes med den lille bogstaver græske bogstav lambda eller λ. Denne mængde udtrykker mængden af ​​overført effekt pr. Enhed af afstand og pr. Temperatur. I MKS-systemet er dets enheder watt pr. Meter Kelvin eller W /(m⋅K).

Metaller har ledninger i intervallet fra tiere til hundrede watt pr. Meter Kelvin. De fleste metal dåser er lavet af aluminium, som har en termisk ledningsevne på 205 W /(m⋅K). Plast har derimod en termisk ledningsevne omkring 0,02 til 0,05 W /(m⋅K). Det er en forskel på fem størrelsesordener, hvilket betyder, at aluminium overfører hundrede tusinde gange mere varme end en plastik ved samme temperatur.

Aluminium vs. Glas

Glas har en varmeledningsevne på 0,8 W /(m⋅K), hvilket er lidt mere end 10 gange så stort som plastik, men stadig 10.000 mindre end metal. Mens dette antyder, at en drink i en glasflaske bliver varmere hurtigere end en i en metalbeholder, viser eksperimenter, at de opvarmes til omtrent samme hastighed. Denne paradoksale adfærd er resultatet af, hvor strålende varmeoverførsel fra beholderne interagerer med konvektionsmønstre i omgivende luft. Et sammenligneligt eksperiment ved hjælp af plastikbeholdere kan komme til et lignende resultat, men en ting det næsten ikke vil demonstrere er, at væsken i metalbeholderen bliver kold længere end i plastiket. Der er dog en betingelse. Plastik skal være uigennemsigtig eller halvgennemsigtig.

Klar plast

Mange læskedrikke kommer i klare plastflasker, og hvis du placerer en af ​​disse i solen, kan ultraviolet sollys nå frem til væsken inde og opvarme det. Som følge heraf vil væsken varme hurtigere, end hvis den var i en uigennemsigtig metalbeholder, især da flasken kunne fungere som en lins og forstørre sollyset. Denne effekt kan mere end kompensere for forskellen i termiske ledninger. At forlade drikkevarer i solen er ikke tilrådeligt, hvis du vil have dem til at blive kolde, men nogle gange har du ikke noget valg, og hvis ikke, vil det nok ikke være meget, om beholderen er plast eller aluminium.

Dåser er bedre til iskasser

Varmdrink køler hurtigere i køleskabet eller i et iskiste, hvis de er i aluminiumsbeholdere, end hvis de er i plastflasker. I et begrænset rum, hvor luftstrømme ikke er en faktor, giver den højere varmeledningsevne af aluminium en hurtigere og mere effektiv varmeoverførsel. Så hvis du er på picnic, og du har et iskiste for at holde dine drikkevarer kolde, køb drikkevarer i aluminium dåser. De afkøles hurtigere i is, og de kan også blive kolde længere