🙇🏽 🤲🏽 🎯 Le projet "Verre". Partie 2. Sucre, murs isolés et soufflage ou non soufflage 🛏️ 👨🏿‍💻 🍤

Alors que l'apocalypse grecque et du papier se déroulait à l'extérieur de la fenêtre et que le monstre des pâtes dévorait des vermicelles sur les étagères des mégastores, le travail sur la mesure de la perte de chaleur des gobelets jetables était fructueusement occupé dans les murs de l'institut de recherche. Certes, tout le monde n'est pas allé travailler le lendemain. Certains ont eu un coup de cœur le 12 mars en quittant la salle de réunion et ont eu un jour de congé.

Mais Zavlaba ne se souciait pas de ces bagatelles. Il a été choqué par la transition prévue vers un endroit éloigné, parce qu'il n'aimait pas les ordinateurs et autres cloches et sifflets technologiques depuis l'enfance, et une immense table dans son bureau était occupée par des tas de dessins et de calculs empruntés à divers projets d'importance publique. Certains d'entre eux gisent probablement ici depuis l'époque d'Ivan le Terrible.

2020 année. La période du 12 au 26 mars. Laboratoire top secret de l'Institut de recherche du chaud et du froid (NIITiHo). Quelque part en banlieue.

"Tout le monde est prêt pour les tests?"

* Un bourdonnement positif concentré est entendu des ingénieurs qui sont venus travailler *

- Lesha, versez-le!

Du liquide transparent à haut degré coulait d'une bouilloire métallique expérimentée dans des verres placés le long de la règle. La distance entre les verres a été mesurée qualitativement (1m20cm), il ne pouvait y avoir d'erreur. Les verres eux-mêmes étaient les mêmes, scrupuleusement sélectionnés par le chercheur junior responsable Alexei. Le long de la table, des spécialistes avec des appareils étaient assis sur des chaises spéciales. Ils ont attendu l'équipe ...

- Cinq secondes - le vol est normal. La température est de 85 entiers, 6 dixièmes de degré. Abaisse.

- Au 2ème point, évaporation au niveau N!

- Alors, ne courez pas, ne courez pas, camarades! Vous créez une convection supplémentaire, ce qui interfère avec les mesures!

Des gens vêtus de robes blanches et bleu foncé bien portées se penchaient sur des lunettes et des appareils de mesure, essayant de ne pas respirer dans le sens des mesures. Le métronome a décompté les secondes, puis une fois par minute une courte cloche a sonné, et les techniciens de laboratoire ont commencé à écrire ensemble les lectures actuelles dans leurs cahiers et cahiers.

- Vasily, regardez l'heure, après 25 secondes vous ajoutez du sucre et remuez votre verre.

- Êtes-vous Pavel? Pas Paul? Pourquoi ai-je enregistré Paul? Ah, Pavel est tombé malade, ahem ... Je vois ... Quel est ton nom? Grigory Melekhov? Alors écrivons-le. Vous remuez votre verre en 33 ... 32 secondes selon le schéma directeur.

Bien sûr, le mouvement de chaque spécialiste était clairement planifié et exprimé à l'avance, comme indiqué dans le schéma directeur du camarade Zavlab. L'ensemble du laboratoire, en tant que mécanisme qui fonctionne bien, a réalisé cette tâche extrêmement difficile qui, sans aucun doute, a conduit à une percée d'importance nationale. Cette importance, apparemment, n'a pas été très bien comprise par l'ingénieur Samsonov, qui, tirant la langue et concentrant les bouffées, a tordu quelque chose avec ses doigts dans l'appareil de mesure. Il y avait une voix de commande sourde de Zavlab:

"Donc, le 5ème capteur est en train de gâcher." Qui avons-nous là-bas? Samsonov, regardez le contact. Alors ... Plus ... Dans! Envoyez les données. - Samsonov a fait face à sa mission et a souri joyeusement en faisant un clin d'œil à son voisin.

Il était temps pour l'aboutissement de toute l'action. La tension a augmenté. Une commande claire tranchée dans les airs:

- Alors, l'imageur thermique est parti. Allez, allez chérie!

Article 1: https://habr.com/en/post/493444

annotation

Cet article dévoilera le voile sur la façon dont nous faisons notre travail et les difficultés que nous rencontrons périodiquement. Le sujet de cet article était d'étudier l'influence de plusieurs facteurs externes sur un verre de boisson chaude. Les facteurs externes sont répartis dans les catégories suivantes:

Ajout de sucre en différentes quantités;
Isolation des parois de la tasse;
Et même quelle est la température du thé lorsqu'il est soufflé.

D'accord, c'est un virage complètement inattendu!

Et aussi, il s'est avéré que nous devions aller sur un site distant et c'est vrai. Il est dommage que nous n'ayons pas de canapé transgressif :(

En tant que sujet expérimental principal, nous avons pris l' échantillon # 1 de l'article précédent, que pour une raison quelconque nous en avons acheté trop (bonjour au département de coopération).

Ajoutez du sucre

Pour commencer, nous avons décidé d'examiner l'effet de l'ajout de sucre dans un verre de boisson chaude. Pour la recherche, nous avons utilisé des types de sucre courants, que nous avons réussi à trouver dans le voisinage immédiat, ainsi que différentes versions du facteur de forme - sable et raffiné.

Nous avons ajouté une demi-cuillerée de sucre au contenu de la tasse et c'est ce qui s'est passé:

Autrement dit, l'ajout de seulement une demi-cuillère à café de sucre a conduit au fait que nous atteignons 67 degrés non pas en 12 minutes, mais en 11 (directement, «Formule 1»). En effet, la réaction chimique du sucre avec l'eau nécessite de l'énergie thermique, qui est extraite de notre boisson. Plus l'eau est chaude, plus le sucre réagit volontiers avec elle, transformant l'eau / thé / café en une solution contenant du saccharose. Mais nous ne nous sommes pas arrêtés là et avons décidé de vérifier ce qui se passerait si 6 cuillères à café de sucre étaient ajoutées au thé, comme cela est fait par m.s. Alexey (maintenant il est responsable des achats de sucre, pas des acheteurs).

Et ici, de manière assez inattendue (avec notre niveau d'organisation des expérimentations!), On constate que des erreurs se sont glissées dans les données! Les résultats des tests dans un verre avec beaucoup de sucre et sans sucre sont presque identiques (ce qui ne devrait pas être le cas, la physique est une science exacte). Et comment répéter les mesures? Au début, nous avons eu une véritable panique - toute l'expérience a été perdue. Nous avons essayé de travailler avec les données, mais, premièrement, cela s'est avéré être une sorte de non-sens, et, deuxièmement, il serait absolument contraire à l'éthique d'utiliser des données incorrectes et de tirer des conclusions scientifiques sérieuses sur leur base. En criant un peu par la fenêtre et en parcourant les pièces (chacune à la maison), nous avons réalisé que la cour était déjà au 21e siècle, ce qui signifie que nous avons la possibilité de mettre en œuvre cette expérience à distance.

Presque tous les employés du laboratoire top secret ont été impliqués à distance dans des tests Skype. Les tests eux-mêmes ont été effectués à domicile par l'ingénieur principal Danila P., qui a traîné à la maison deux paquets de gobelets jetables (et tout le monde le savait). Pour une raison quelconque, un imageur thermique et des thermomètres ont également été trouvés dans sa maison. Zavlab a commandé le processus, les autres se sont disputés. L'assistante de laboratoire Anechka a écrit des témoignages dans son cahier avec des papillons. Et Pavel - immédiatement à Excel; il n'avait pas de cahier avec des papillons. Sugar Danile P. a promis de compenser.

Vous pouvez maintenant voir ce qui fonctionne vraiment. Jusqu'à 60 degrés en 15 minutes au lieu de 20 dans la tasse d'origine sans sucre. Nous avons également testé la théorie selon laquelle si vous jetez le sucre raffiné dans un verre sans interférer, la boisson refroidira plus longtemps. Il s'est avéré que nous remuions du sucre ou non - cela n'affecte pratiquement pas la vitesse de refroidissement (dans les limites de l'erreur de mesure à domicile) - à haute température, le sucre lui-même se dissout, bien qu'il reste à une concentration plus élevée au fond de la tasse.

Murs isolés

Une autre expérience intéressante visait à déterminer enfin à quel point le réchauffement de ses parois affecte la vitesse de refroidissement d'un verre. Pour commencer, nous avons testé deux options pour doubler les tasses. La première fois, nous mettons la même tasse dans une autre ( # 1 + 1 ). Et dans le second - nous avons mis quelques serviettes minces dans un verre et placé un deuxième verre sur le dessus - ils disent qu'ils l'utilisent dans l'aviation ( # 1 + serviette + 1 ). Merci pour le conseilkey08rus

Reggie et Ronald Cray, frères jumeaux

Le résultat était un résultat plutôt inattendu: Il n'y a pratiquement aucune

différence entre les deux options avec le verre n ° 1 dans la zone d'étude. Autrement dit, nous sommes mal isolés? Non, il s'avère que nous étions bien isolés. Si avant la température des parois de la tasse # 1 était de 60 à 67 degrés (environ 65 ^a C en moyenne ) et la garder a été extrêmement difficile dans la main,

alors pour deux tasses ( # 1 + 1 ), la situation est bien meilleure. La température moyenne des parois 54 ^du C:

A pour la réalisation aéronautique ( # 1 + serviette + 1 ), la situation pour un confort maximal des mains. Ici, la température moyenne de 48 ^environ C et au fond encore moins:

Un tel verre peut déjà être facilement tenu dans la main, même avec de l'eau bouillante. Pourquoi cela arrive-t-il? Parce que, dans le cas de # 1 + 1 , d'une part, le nombre de murs double (il y en avait 2, est devenu 4), et, d'autre part, entre ces murs il y a déjà 2 fines couches d'air. Dans le cas de # 1 + serviette + 1 , nous n'avons plus seulement 4 murs et 2 couches d'air, mais aussi un mélange complexe de serviettes et d'air entre elles. Et de fines couches d'air, comme vous le savez, le meilleur isolant thermique simple au monde.

Mais cela n'a pratiquement pas affecté la vitesse de refroidissement. Thermos en pleine compréhension n'a pas fonctionné. Ensuite, nous avons décidé d'isoler le plus possible les murs afin d'éliminer complètement le flux de chaleur à travers eux. Dans le même temps, le résultat obtenu a été comparé à l'utilisation d'une couverture de l'article 1 pour comprendre dans quelle mesure cet événement affectera la diminution de la vitesse de refroidissement du café / thé. En conséquence, nous avons obtenu un tel calendrier:

on peut voir sur le graphique que même l'isolation maximale des murs et du fond de la tasse a un effet beaucoup plus petit que de mettre un simple couvercle dessus.

Oui, en passant, si vous tenez le verre dans vos mains tout le temps, cela n'aidera pas beaucoup (au moment du refroidissement), même si cela vous réchauffera les mains :)

Soufflons!

Pour résoudre ce problème fondamental, nous avons planté trois personnes en train de souffler.

L'un d'eux organise des marathons et des demi-marathons. Et aussi des triathlons et Ironman. L'homme est entraîné, chevronné. Que son nom soit Ilya.

Le second fume comme une locomotive à vapeur, nous avons donc conclu de manière absolument logique que si à l'âge de 50 ans il peut encore fumer autant, cela signifie qu'il peut également souffler à peu près la même quantité et avec la même force. Et voici Dmitry Gennadievich.

Eh bien, le troisième était notre administrateur Serega - simplement parce que tout le monde était intéressé, et Serega, en fin de compte, avait un plan délicat.

Ils nous ont motivés avec un gros gâteau (dans le cas d'un marathonien ça aurait dû être de la carotte) et un pack de masques médicaux FFP3. Avec un léger avantage, Sergey a gagné en construisant un système de deux refroidisseurs à partir d'anciens ordinateurs et en connectant ce miracle à une batterie portable dans sa poche. Je réponds aux commentaires raisonnables des autres participants au projet avec un langage juridique - les règles ne stipulaient pas la non-utilisation des moyens et appareils techniques. J'écris juste au cas où, tout à coup, un marathonien me rattraperait (il voulait vraiment un gâteau et la reconnaissance de ses collègues).

En conséquence, les événements suivants se sont produits:

Sergey a atteint une température de boisson confortable (67 ^oC) en 4 minutes en utilisant votre appareil. Ilya a fait de même en 5 minutes. Eh bien, cela a pris Dmitry Gennadevich 7 minutes entières. L'esprit de compétition en eux ne s'est pas desséché immédiatement, ils ont donc amené la question à 60 ^° C, ce qui est clairement visible sur le graphique.

En parallèle, une expérience a été menée au cours de laquelle seules les deux premières minutes ont été soufflées dans l'eau dans une tasse, puis laissées à refroidir.

En conséquence, il s'est avéré que cela accélérait le temps pour atteindre 67 ^° C de 3 minutes (il est devenu 9,5 minutes au lieu de 12,5). Peut-être que si un coureur de marathon ou le système de notre administrateur système soufflait, le temps serait encore plus réduit.

Au fait, ici https://habr.com/en/post/377107 déjà fait quelque chose de similaire, ce qui confirme inconditionnellement et irréfutablement les conclusions de notre étude.

Fait intéressant

Avez-vous remarqué que si vous mélangez du café / thé, la température baisse un peu et parfois vous pouvez déjà commencer à le boire? En effet, la densité de l'eau dépend de sa température (et ces boissons sont fabriquées à base d'eau et héritent en conséquence de ses propriétés). Plus la température est basse, plus la densité est élevée. L'eau plus chaude monte, les puits plus froids au fond, c'est-à-dire dans un verre avec une boisson chaude, il y a des couches avec des températures différentes. Plus près des murs, le liquide perd plus de chaleur, de sorte que l'eau sur les murs est également plus froide (pas partout) que dans l'épaisseur. En raison de ces deux processus, il y a un lent mouvement de mélange de l'eau à l'intérieur du verre, même si vous ne le touchez pas.

Le thermogramme montre une distribution de température non linéaire à la surface de l'eau dans la tasse (des bulles blanc-jaune flottent à la surface et se mélangent, et la substance jaune foncé tombe en dessous, s'y mélangeant)

Conclusion très courte

Si vous mettez du sucre dans un verre, le contenu refroidira plus rapidement. Plus il y a de sucre, plus il refroidira rapidement (moins 1 à 3 minutes par rapport au temps de refroidissement standard).
En isolant les parois de la tasse, vous épargnerez de l'inconfort aux mains, mais le refroidissement du thé / café ne ralentira pas pratiquement (plus 1 à 3 minutes par rapport au temps de refroidissement standard).
Si vous soufflez, gagnez du temps et pompez vos poumons (moins 3-8 minutes par rapport au temps de refroidissement standard).
Une boisson chaude à base d'eau est une boisson en couches. Nous ne savons pas où cela sera utile, mais c'est un fait incontestable.

Merci de votre attention, soyez positif, résolvez des tâches non standard et ne tombez pas malade!