🤱🏾 👨🏿‍🎤 📲 项目“玻璃”。能源效率一次性茶/咖啡杯 📊 👩🏾‍✈️ ◀️

2020年。好像是3月12日。冷热研究所（NIITiHo）的秘密实验室。在郊区的某个地方。

-同志们！ -实验室负责人胜利地将拳头举到天花板上，热切地看着刚刚醒来的工程师和实验室助手。

作为回应，该研究所部分装满并遭受重创的礼堂缓慢地钻了钻。

“今天早上，我聚集了你，宣布了一个非常重要的消息。”首先，您之间的工作距离至少应为！我再说一遍，不要少！一米您将如何确保这一点-认为您是工程师。

这个想法传到了群众中，引起了轻微的笑声和怯tim的不满。

- 还有一件事。该国需要对一次性杯子进行测试，因为这是消费高度饮料（如咖啡，茶，菊苣~~伏特加酒~~等）的最卫生的方式。当前，与您的斗争是什么，什么病毒以及使用一次性物品是防止病毒和其他疾病的重要组成部分。完成研究的实验部分后，即可在家中远程处理结果。走！

工程师伸出手试图保持1 m的距离，这与气体分子在密闭容器中的移动非常相似。最负责任的人试图保持必要的距离，并把那些爬到仪表范围内的人推开。那些不在乎（不在乎）的人顽固地戳他们的同事，并试图通过正门逃脱。一对欢呼雀跃的实验室助手推挤了那些试图保持距离的人。没有多少人设法摆脱这种混乱局面。最后一个人虚弱，悲伤地看着正在发生的事情。他知道通向相邻走廊的另一扇门，但幸运的是，在正门附近。观众的最后三名员工离晚餐越来越近。

介绍

因此，我们中的许多人如果不喝一杯咖啡或茶，就无法过上一天的生活（尤其是在秋冬的春天），而只有少数人不能喝一杯。尤其是当我们在工作并且没有时间可以吃东西的时候-茶/咖啡确实有帮助，但同时它会变暖并增加活力。最常见的是，一次性杯子，保温杯（节能的东西！）和各种可重复使用的杯子/杯子被用于此目的。但是什么时候喝这种饮料而不被灼伤更好呢？以及如何将它们保持在最佳温度以便长时间饮用？我们试图在研究中回答这些问题。今天，我们将尝试强度一次性杯子。

以下是有关它们的一些事实：

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将茶/咖啡倒入玻璃杯中时，仍然无法饮用。有人已经进化出一种方式，他已经知道该怎么做，但是他仍然不能在这样的液体温度下喝掉杯子的主要容积，因为这样会严重烧伤。对于大多数人来说，您必须等待N分钟才能开始饮用这种饮料。时间N的值通常仅凭经验为我们所知，即基于先前获得的舌，口和喉咙的灼伤。在这种情况下，填充，移动和消费杯子内容物的条件每次都会改变，这意味着杯子内部液体的温度也会发生变化。

达到一定的边界温度T _x茶/咖啡已经可以开始小口喝一点，以免烫伤自己。但是这个温度很快就下降了（如果我们突然使用保温杯，那么我们还有更多时间），然后剩下半杯（装满了）几乎没有热的饮料（有人可能会喜欢这个选项）。

解决问题的任务

1.描述一杯茶/咖啡的生活路径（哲学任务）。

2.确定已经可以喝茶（T _x）和不再喝茶（T _y）的温度（温度范围）。

是的，每个都有自己的温度限制

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3.测试各种流行的一次性杯子及其中的热饮料的冷却时间。评估其能源效率。计算到达T _x和T _{y所需的时间}。

4.如何减少时间Ñ等待温度Ť _X？

5.如何尽可能长时间地保持温度（热能）在T _x –T _y范围内？

让我们尝试想象一杯热饮料在玻璃杯中的生活轨迹。结果大约如下：

A，如果按点：

1.准备必要的食材和餐具。水是最经常被用来在沸点或接近它（100 -我们考虑水的初始温度）。 [并且使用咖啡机制成的咖啡温度通常较低！大约高级科学A. Kurbatov]

2.在将液体倒入玻璃的过程中，其温度下降。是的，还不足以立即饮用。这是因为杯子的温度接近房间中空气的温度，并且当将热液体倒入房间时，一部分热量被杯子本身的壁吸收。热损失的浇注到环境（温度92-82饮料中加发生^的 C）。

3.液体冷却。蒸发，热辐射和对流作用于此。从玻璃上方蒸发（如果没有盖子），从上方和侧壁对流，向各个方向散热。在此阶段，有：添加其他成分：糖，牛奶，水等，混合，尝试饮用。某处这里Ť _X和Ñ（小体积下降，温度下降到75-65 ^上 C）。

4.最终饮用的饮料被积极饮用。在加速度冷却的残基的量A显著降（假定温度降低至约40 ^至 C）。

5.如果有任何残留在杯中，将温度在环境温度均衡的液体残留体积（〜20 ^的 G）。

搜索所需温度

为了更准确地确定饮品的饮用温度，我们将饮用过程分为两个阶段。首先，喝一小口饮料（小口喝一点，以使饮料不燃烧任何东西，在将其从杯子中取出时逐渐冷却）。其次，小口喝酒，不要担心会被灼伤。

该研究所的员工被驱动到餐厅的一个小书房。根据结果并使用统计方法，Stelya确定大约73-72 ^的 C可以尝试吸收或attempt饮，并且在67到60 ^的 C 范围内可以饮用（注意，这取决于每个人的个性）。据统计进行的一项小型研究的最佳温度放心饮用咖啡/茶壶，是在63-60范围内^的 S.

杯能效测试

是的，河水，茶水和咖啡将直接流入一次性杯子！

为了进行研究，选择了4种常见的一次性杯子。在测量过程中，使用了热像仪，接触式温度计和秒表。

样品＃1

95％的纸张。它具有内部叠层-内部覆盖有一层薄膜，可防止液体泄漏。墙壁是两层纸和纸板，它们之间是一层薄薄的空气。最常被纹身所堵塞。封闭液体的体积为400毫升。研究样品中最耐热（不考虑）的样品。与生态小姐的关系很艰难。该团伙的领导人。几乎在咖啡/茶的任何销售点都可以找到它。

样品＃2

全塑料。与其余部分的主要区别是头部的遮阳板较短（手柄位于顶部的侧面）。外面是棕色，但里面是灰色。封闭液体的体积为200毫升。最低，但最宽的横截面-桶形。在办公室，大型展览和聚会中闲逛。

样品＃3

弟弟1。帮组中最小的（按体积= 170 ml）。热保护作用极小，墙壁为一层。里面有相同的塑料膜。他想像个哥哥，但到目前为止还没有成功。通常在自动售货机上工作。暗恋着浓咖啡夫人。

样品＃4

你的好老朋友。基于历史的信任。从字上说塑料。高大，英俊，骄傲。他不喜欢热水，可以做鬼脸，但是他有老习惯。可能的位置是老式餐饮，火车站，汽车站以及人们急忙的地方。还可以在学校，办公室和医院的散热器中找到。

研究

为了产生代表性的样品，每种类型取几杯。为了进行测试，计划将沸水（热水），茶（或在袋子的帮助下-现场条件下直接冲入其中），咖啡（通过咖啡机）倒入。在实验之前，有人从咖啡机中偷走了咖啡（我必须说是好咖啡），并且只能用茶和开水进行测试。为了检验茶袋，查获了茶袋，茶袋在源头大量堆积，要求他不要打电话。
将每种类型的杯子获得的值进行平均（事实证明，向杯子中添加茶袋实际上不会影响速度和冷却时间）。

第一项研究是在没有瓶盖的情况下冷却野生生物中所有四种杯子的热液体。

如果您的目标是尽快喝茶/咖啡，那么＃3非常适合您。仅5至7分钟，您就可以喝酒。同时，他们没有盖子，那么将不得不迅速喝酒，甚至5分钟后，温度将低于60 ^的 C（12分钟，温度会从86下降^到 60 ^至 C）。快速但节能高效，在研究中排名第四。＃2和＃4

眼镜持续争夺第二名，而样品＃3并不太领先。他们的结果是6 + 8 = 14（分钟）。它们的体积几乎相同，但同时＃4很难与热茶咖啡握在一起，＃2虽然不是很方便，但可以握住热玻璃杯。还有一种观点认为，＃4与热液体的相互作用不是很好，因为在高温下，这种塑料会释放出各种对人体和环境不利的物质。1号

杯中有热液体冷却时间长于其他所有人。在大约第8分钟，您可以尝试喝酒，在第12分钟，您已经可以大胆喝酒了。 20分钟后，杯子内的物品会冷却太多。自然地，例如，如果您从第12分钟开始喝茶和咖啡，然后直到20分钟，要么您将其不留在玻璃杯中，要么液体会冷却更多，并且其温度已经远远低于60°C。目前，排名第一的记录保持器在20分钟内达到60 ^o C的温度。

结果，我们对冷却时间高达60 ^° C的一次性杯子获得了这样的能效等级。杯子＃2，＃3和＃4具有一颗星[*]。在1号两颗星[**]：

和＃1具有一个大的加-这些都是保持在杯内的热能和几乎完全除去从热损失过程蒸发（这些盖是最常见的塑料，这是相当但从生态学小姐的点的负）帽。关于封面-进一步。

盖子测试

三相测量为了研究对一次性饮料杯盖的影响，按

＃+1进行：温度^为 S 时，请戴上盖子67。在＃1杯子中放低咖啡茶，盖子从67度降至60度持续14分钟。相对于没有盖的类似杯子，时间增加了8分钟。效率等级- [***]

＃1 ++：当温度达到72盖被装配^约 C.将温度从72度至60度降低了25分钟（没有盖是12分钟）。能源效率等级-[***]

＃1 +++：将饮料倒入玻璃杯后立即盖上盖子。在44.5分钟内达到60度... vzhzhzhzhzhuh ...（在1号杯中无盖20分钟）。根据我们的能效等级，结果在4星和5星的边界。能源效率等级-[****]

发现

您想要咖啡或茶，然后去了可以买的最近的地方之一。在那里，他们与一杯热饮料一起向您出售一种类型的一次性玻璃杯（通常是＃1）。然后是任务变体：

您需要将它带到某个地方，这需要20多分钟：
最好不要取下盖子。从将饮料倒入杯子的那一刻起20到25分钟后，您就可以喝了。
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而且，请记住，现代的一次性杯子并不是最环保的餐具。如果它们完全由纸制成，它们将在2-3年内分解。但是俄罗斯最常见的热饮杯在内部涂有塑料。处置它们时，最困难的时刻是将塑料和纸张分开（而且我们不确定它们现在是否能做到这一点？）。这些杯子的盖子和搅拌器也是塑料的，这有助于纸和塑料之间的混合。

尽管在当前情况下存在一种二元论。从病毒和某些疾病的传播角度来看，一次性杯子较为安全，但从提高能源效率和环境影响的角度出发，最好使用可重复使用的餐具（战斗中的保温杯！）。

无论如何，现在您在制定决策时会有更多的数据。

PS给所有在将咖啡或茶倒入杯中后立即喝咖啡或茶的人-非常敬意。

第2部分https://habr.com/en/post/495538

一个小的好处-一些漂亮的热成像眼镜