Проект «Стакан». Энергоэффективность одноразовых стаканчиков с чаем/кофе


2020 год. Вроде бы 12 марта. Сверхсекретная лаборатория научно-исследовательского института Тепла и Холода (НИИТиХо). Где-то в Подмосковье.

– Товарищи! – заведующий лабораторией победно воздел кулак к потолку и задорно посмотрел на недавно проснувшихся инженеров и лаборантов.

Частично заполненный и видавший виды актовый зал института вяло пробурлил в ответ.

– Сегодня утром я собрал вас ради одного очень важного объявления. Во-первых, расстояние между вами на работе должно быть не менее! Повторяю, НЕ МЕНЕЕ! Одного метра. Как вы будете это обеспечивать – думайте, вы ж инженеры.

Мысль ушла в массы, вызывая легкий смех и робкое неодобрение.

– И еще одно. Стране нужен тест одноразовых стаканчиков, потому что это наиболее гигиеничный способ потребления высокоградусных напитков таких как: кофе, чай, водка цикорий и прочие. В настоящее время идет борьба с сами знаете каким вирусом и использование одноразовых предметов является важной составляющей защиты от вирусов и …эээ… прочих болезней. Как только вы завершите экспериментальную часть исследования – результаты можно обрабатывать удаленно, по домам. Поехали!

Инженеры потянулись к выходу пытаясь соблюдать расстояние в 1 м. Это было очень похоже на движение молекул газа в закрытом сосуде. Наиболее ответственные пытались держать необходимую дистанцию и пихали тех, кто лез в их метровый диапазон. Тем, кому было все равно (пофиг) упорно тыкались в коллег и пытались выбраться из этого ада через двери главного входа. Пара лаборантов, весело улюлюкая, толкали тех, кто пытался держать дистанцию. Выбраться из этой передряги удавалось не многим. Последним стоял завлаб и грустно смотрел на происходящее. Он знал про еще одну дверь, которая выводила в соседний коридор, но она, по счастливой случайности, была рядом с основным входом. Последние трое сотрудников из зала выбрались ближе к обеду.


Введение


Итак, многие из нас не могут прожить дня (особенно в осенне-зимне-весеннее время) без того, чтобы не выпить стакан кофе или чая, а лучше несколько. Особенно, когда мы на работе и нет времени перекусить – чай/кофе реально выручает, а, заодно, согревает и повышает уровень бодрости. Чаще всего для этого используются одноразовые стаканчики, термокружки (энергоэффективная штука!) и различные многоразовые кружки/чашки. Но в какой момент лучше пить такие напитки и не обжечься? И как сохранять их в состоянии температуры оптимальной для питья дольше? На эти вопросы мы и попытались ответить в нашем исследовании. Сегодня мы попробуем на прочность одноразовые стаканчики.



Вот несколько фактов про них:

  • Бумажные стаканчики с различными рисунками впервые упоминаются в императорском Китае во 2-м веке до н.э. В современном виде были придуманы чуть более 100 лет назад как одноразовая альтернатива многоразовым кружкам (в Америке). Стаканчики, которые можно держать в руке с горячим напитком, были придуманы немного позже;
  • Одноразовые стаканчики – довольно гигиеничная штука. Обычно из них пьет один человек, поэтому минимизируются риски заражения или передачи болезни. В начале 20-го века именно в этом направлении они нашли свое начальное применение.



  • Чаще всего такие стаканчики не очень экологичны (бывают приятные исключения). Внутренняя поверхность у одноразовых стаканчиков покрыта водоотталкивающим слоем, чтобы не промокала бумажная основа. Источники разнятся о природе данной пленки, относя ее к полиэтилену / полистиролу / полипропилену (наверняка у разных производителей по разному). Обозначим всё это словом «пластик». Экологичные сородичи покрыты изнутри воском (не факт, что это тоже очень полезно).

Описание проблемы


Когда чай/кофе наливается в стакан, то пить его еще невозможно. Кто-то эволюционировал так, что он это уже умеет, но основной объем кружки при такой температуре жидкости он все равно быстро выпить не сможет, потому что можно серьезно обжечься. Для большинства людей надо ждать N минут, чтобы начать этот напиток пить. Значение времени N нам известно, зачастую, лишь эмпирически, то есть на основе ранее полученных ожогов языка, ротовой полости и горла. При этом условия наполнения, перемещения и потребления содержимого стаканчиков каждый раз меняются, а, значит, и меняется температура жидкости внутри стаканчика.

При достижении некоторой граничной температуры Тх чай/кофе уже можно начинать аккуратно пить небольшими глотками, чтобы не обжечься. Но эта температура неприлично быстро падает (если мы вдруг используем термокружку, то у нас есть немного больше времени) и мы остаемся с наполовину пустой (полной) кружкой уже еле теплого напитка (кому-то может понравится и такой вариант).


Задачи для решения проблемы


1. Описать жизненный путь чая/кофе в стаканчике (философская задача).

2. Определить температуру (диапазон температур), при которых чай/кофе уже можно пить (Тх ) и уже можно не пить (Ту ).
Да, у каждого свои температурные границы
[Мы собирали данные по комфортной для питья температуре чая/кофе путем опроса и небольшого усреднения. Если ваши границы не совпали – просто используйте итоговый график и посчитайте, сколько времени нужно именно вам]


3. Протестировать различные типы популярных одноразовых стаканчиков и время остывания горячих напитков в них. Составить рейтинг их энергоэффективности. Рассчитать, сколько нужно времени на достижение Тх и Ту.

4. Как уменьшить время N ожидания температуры Тх?

5. Как сохранить температуру (тепловую энергию) в диапазоне Тх–Ту как можно дольше?

Попробуем представить жизненный путь горячего напитка в стаканчике. Получится примерно следующее:



А, если по пунктам:

1. Подготовка необходимых ингредиентов и посуды. Вода чаще всего используется при температуре кипения или близкой к ней (100оС – считаем начальной температурой воды). [а у кофе, получаемого из кофемашины, температура чаще всего ниже! прим. ст.науч.сотр. А. Курбатов]

2. В процессе наливания жидкости в стаканчик её температура падает. Правда, не настолько, чтобы сразу можно было пить. Это происходит потому, что температура стаканчика близка к температуре воздуха в помещении и при наливании в него горячей жидкости часть тепла поглощается стенками самого стаканчика. Плюс в процессе наливания происходят потери тепловой энергии в окружающую среду (температура напитка 92-82оС).

3. Происходит остывание жидкости. Над этим работают испарение, тепловое излучение и конвекция. Испарение сверху стакана (если нет крышки), конвекция сверху и на боковых стенках, тепловое излучение во все стороны. На этом этапе происходят: добавление дополнительных ингредиентов: сахара, молока, воды и т.д., перемешивание, попытки пить. Где-то здесь Тх и N (незначительное падение объема, температура опускается до 75-65оС).

4. Получившийся напиток наконец-то активно пьют. Значительное падение объема, ускорение остывания остатков (предположим, что температура опускается до ~40оС).

5. Если что-то осталось в стаканчике, то происходит выравнивание температуры остаточного объема жидкости с температурой окружающей среды (~20 оС).

Поиск искомых температур


Для более точного определения температуры потребления напитков разобьем процесс питья на две стадии. Во-первых, пить прихлебывая (небольшими глотками, чтобы напиток ничего не обжигал, успевая остывать в процессе получения его из стаканчика). Во-вторых, пить большими глотками, не боясь обжечься.


Сотрудники НИИ были согнаны приглашены в столовую для проведения небольшого исследования. По его результатам и с применением статистического метода Стеля было определено, что примерно при 73-72 оС можно пытаться сёрбать или пить прихлебывая, а в диапазоне от 67 до 60 оС можно уже пить (осторожно, это зависит от индивидуальных особенностей каждого человека). По статистике проведенного мини-исследования самая оптимальная температура для того, чтобы спокойно пить кофе/чай, находилась в диапазоне 63-60 оС.

Тест энергоэффективности стаканчиков


Да потекут реки воды, чая и кофе прямо в одноразовые стаканчики!

Для исследования было выбрано 4 распространенных типа одноразовых стаканчиков. А при проведении измерений использовались тепловизор, контактные термометры и секундомер.

Образец #1



На 95% бумажный. Имеет внутреннее ламинирование — изнутри покрыт тонкой пленкой, которая защищает от протекания жидкости. Стенки двухслойные бумажно-картонные, между ними тонкая прослойка воздуха. Чаще всего забит татуировками. Объем вмещаемой жидкости 400 мл. Самый теплозащищенный (продуман) из исследуемых образцов. Сложные отношения с мисс Экологией. Главарь банды. Можно встретить по всему миру практически в любой точке продажи кофе/чая.

Образец #2



Полностью пластиковый. Главное отличие от остальных – короткий козырек на голове (ручка сбоку в верхней части). Снаружи коричневый, а внутри серый. Объем вмещаемой жидкости 200 мл. Самый низкий, но широк в сечении – бочкообразный. Тусуется в офисах, на выставках и сборищах большого количества людей.

Образец #3



Младший брат #1. Самый маленький в банде (по объему = 170 мл). Теплозащита минимальна, стенка в один слой. Присутствует такая же пластиковая пленка на внутренней части. Хочет быть как старший брат, но пока не получается. Обычно работает в вендинговых кофейных автоматах. Тайно влюблен в мадам Эспрессо.

Образец #4



Ваш старый добрый знакомый. Работает на историческом доверии. Пластиковый от слова совсем. Высокий, статный, горделивый. Горячую воду не любит, может кривляться, но по старой привычке терпит. Места возможной локации – олдскульный общепит, вокзалы, автобусные станции и там, где люди очень торопятся. Так же встречается в кулерах в школах, офисах и больницах.

Исследования


Для создания репрезентативной выборки было взято несколько стаканчиков каждого типа. Для испытаний планировалось наливать в них кипяток (горячую воду), чай (или заваривать прямо в них с помощью пакетиков – полевые условия), кофе (из кофемашины). Кофе из кофемашины кто-то стащил прямо перед проведением экспериментов (хороший кофе, надо сказать) и пришлось проводить испытания только с чаем и кипятком. Для испытания чая были изъяты пакетики, которые накопились в большом объеме у источника, который попросил его не называть.
Полученные значения для каждого типа стаканчика были усреднены (как оказалось, добавления пакетика чая в стаканчик практически не влияет на скорость и время остывания).

Первым было проведено исследование остывания горячей жидкости всех 4-х типов стаканчиков в живой природе при отсутствии крышек.


Если у вас цель как можно быстрее попить чай/кофе, то для вас неплохо подходит #3. Всего 5-7 минут и можно пить. При этом крышек у них нет, поэтому пить придется быстро, иначе еще через 5 минут температура будет ниже 60 оС (за 12 минут температура упадет с 86оС до 60оС). Быстро, но по энергоэффективности стабильное 4-е место в исследовании.

Стаканчики #2 и #4 упорно бьются за 2 место, при этом не сильно опережают образец #3. Их результат 6+8=14 (минут). По объему они практически одинаковы, но при этом #4 сложно держать в руке с горячим чаем-кофе, а у #2 есть, пусть и не очень удобная, но ручка, за которую можно держать горячий стакан. Так же существует мнение, что #4 не очень хорошо взаимодействует с горячей жидкостью, т.к. при высоких температурах из данного вида пластика могут выделяться разнообразные неприятные для организма и окружающей среды вещества.

Горячие жидкости в стаканчике #1 остывают дольше всех остальных. Примерно на 8-й минуте можно пытаться пить, на 12-й минуте уже можно пить смелее. А после 20 минуты содержимое стаканчика остынет слишком сильно. Естественно, если вы будете пить чай-кофе, например, с 12-й минуты, то до 20 минуты либо его у вас уже не останется в стакане, либо жидкость остынет сильнее и ее температура будет уже сильно ниже 60оС. На данный момент #1 рекордсмен – до 60оС за 20 минут.

В итоге получился вот такой рейтинг энергоэффективности для одноразовых стаканчиков по времени остывания до 60оС. У стаканчиков #2, #3 и #4 одна звезда [*]. У #1 две звезды [**]:



А еще у #1 есть один большой плюс – это крышки, которые удерживают тепловую энергию внутри стаканчика и практически полностью убирают испарение из процессов потери тепла (эти крышки чаще всего пластиковые, что скорее минус с точки зрения мисс Экологии). Про крышки – дальше.

Испытания крышками


Для изучения влияния крышки на напиток в одноразовом стаканчике было проведено три этапа измерений:



#1+: Крышка надета при достижении температуры 67 оС. Температура кофе-чая в стаканчике #1 с крышкой опускается с 67 до 60 градусов в течение 14 минут. Значительный выигрыш по времени относительно аналогичного стаканчика без крышки (там было 8 минут). Рейтинг энергоэффективности – [***]

#1++: Крышка надета при достижении температуры 72 оС. Температура опускается с 72 до 60 градусов в течение 25 минут (без крышки было 12 минут). Рейтинг энергоэффективности – [***]

#1+++: Крышка надета сразу после того, как напиток налили в стакан. До 60 градусов за 44,5 минуты…вжжжжжух…(против 20 минут у стаканчика #1 без крышки). Результат на границе 4 и 5 звезд по нашему рейтингу энергоэффективности. Рейтинг энергоэффективности – [****]


Выводы


Вам захотелось кофе или чая, и вы идете в одно из ближайших мест, где его можно купить. Там вам, вместе с горячим напитком, продают одноразовый стаканчик одного из типов (это чаще всего #1). А дальше вариации задач:

  • Вам надо донести его куда-то и это больше 20 минут:
    Лучше не снимайте крышку. Минут через 20-25 от момента наливания напитка в стакан его можно пить.
  • Вам надо его нести, но недалеко:
    Когда дойдете – лучше снять крышку и дать некоторое время напитку остыть (минут 5-7). После этого надевайте крышку и спокойно пейте.
  • Вы хотите пить прямо сейчас и чем быстрее, тем лучше (но не обжечься):
    Снимайте крышку и ждите от 7 до 13 минут. Помешайте – это немного ускорит процесс. После этого можно пить (по вкусу надевайте крышку или нет).
  • У вас здесь встреча и надо растянуть напиток «на подольше»:
    Оценивайте время по графику и варьируйте крышку в зависимости от этого. Её можно сначала снять, а потом надеть. А можно вообще не снимать.

Вместо заключения


И, помните, современные одноразовые стаканчики не самая экологичная посуда. Если бы они были сделаны целиком из бумаги, то разложились бы за 2-3 года. Но самые распространенные в России стаканчики для горячих напитков покрыты внутри пластиком. При их утилизации самый сложный момент – разделить пластик и бумагу (и мы не уверены, умеют ли сейчас делать это хорошо?). Крышки и мешалки для данных стаканчиков тоже пластиковые, что вносит свой вклад в перемешивание бумаги и пластика между собой.

Хотя, в текущей ситуации, присутствует некий дуализм. С точки зрения распространения вирусов и некоторых заболеваний одноразовые стаканчики безопаснее, но с точки зрения энергоэффективности и воздействия на экологию лучше использовать многоразовую посуду (термокружки в бой!).

В любом случае, у вас теперь есть чуть больше данных при принятии решений.

P.S. Всем, кто пьет кофе или чай сразу после того, как его наливают в стаканчик – огромный респект.

Часть 2 https://habr.com/ru/post/495538

Небольшой бонус – немного красивых тепловизионок стаканчиков














AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 39

    +7

    На удаленку перевели?

      0
      Да, но об этом в следующей части
      +5
      Обожаю хабр, только тут можно увидеть серьезное исследование на, казалось бы, бредовую тему.
        +11

        да тут кандидат на Шнобелевскую премию практически.

        +2
        Мне даже пришлось перепроверить календарь, чтобы убедиться, что сегодня не пятница.
          +1
          Для тех кто через 15 минут внезапно обнаруживает что напиток остыл, на алиэкспрессе продаются кружки с беспроводным подогревом, в них чай/кофе остывает не до конца, но они все на 55 градусов рассчитаны, маловато. Это видимо какая-то китайская традиция пить 55 градусные напитки.
            0
            потому что 60 градусов это считается болевым порогом человека.
            Именно поэтому в ГВС (подача горячей воды в систему водоснабжения) уставка температуры со закону не может превышать 55 градусов. А в учреждениях, где много детей (сады, школы, цирк) — 45 градусов.
            ЗЫ при температуре выше 60 разрушается белок.
            ЗЫЫ также единица пастеризации считаются по формуле PU = (t/60) * 1.393**(T-60), т.е. от температуры 60 и выше.

            Мне бумажные больше нравятся, т.к. их проще держать в руках, они обычно толще, меньше нагреваются от напитка.
              +3

              Про гвс — а как же СанПиН, рекомендующих 60-75 температуру воды?
              "Согласно требованиям санитарно-эпидемиологических правил и норм (СанПин 2.1.4.2496-09) температура горячей воды в местах водоразбора независимо от системы теплоснабжения должна быть не ниже 60 и не выше 75 градусов." ©

                +1
                Действительно, по текущему СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод… зданий ...» (это актуальная версия СНиП) горячая вода в зданиях должна быть в диапазоне от 60 до 75°С.

                Почему от 60? На этот вопрос отвечает СанПиН 2.1.4.2496-09 «Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения»:

                — предупреждение загрязнения горячей воды высоко контагенозными инфекционными возбудителями вирусного и бактериального происхождения, которые могут размножаться при температуре ниже 60 гр, в их числе Legionella Pneumophila;

                — минимизацию содержания в воде хлороформа при использовании воды, которая предварительно хлорировалась;

                — предупреждение заболеваний кожи и подкожной клетчатки, обусловленных качеством горячей воды.

                По факту, конечно, мы смешиваем горячую воду с холодной (5-15 градусов в зависимости от времени года) и моем руки водой с температурой 30-40°С.

                К тому же, по СП в помещениях детских дошкольных учреждений температура горячей воды не должна превышать 37°С. Причина, думаю, всем понятна.

                Кстати, горячая вода в зданиях значительно дороже холодной (в Москве 191 рублей против 38 рублей). И, если бы горячая вода была 40°С (что иногда бывает), то мы тратили бы много горячей воды и платили бы значительно больше.

                PS. В разных странах требования к температуре ГВС отличаются. В России они наследованы еще из советских СНиП.
                0

                Животный белок(зависит от происхождения) вроде бы начинает сворачиваться уже при 40 градусах, только нужно много времени на это. Для эксперимента можно закинуть куриные яйца в посудомоечную машину на пару часов(включайте программу с паром). Они внутри начнут сворачиваться, но не успеют свариться до конца. Температура при этом 40-60 градусов, но зависит от модели.
                При пастеризации происходят совсем другие процессы, без убийства большенства бактерий. Там весь расчет идёт не эксцистирование из за резкого изменения температуры.

                  0

                  В сувиде мясо же готовят, начиная от 55 градусов. Долго готовят, много часов.
                  Так что не надо над яйцами издеваться…

                    0
                    Температру готовности очень сильно зависит от мяса, говядину да, свинину или курицу надо готовить до большей температуры.
                  +1
                  Именно по причине пастеризации температура в водопроводе выше 60 должна быть, чтобы у тебя из трубы не лился компот из бактерий.
                  0
                  Возможно, тому, кто делал эти кружки, комфортно пить чай/кофе при 55 градусах.
                  Или это такая китайская особенность…
                  В любом случае, если закрыть напиток крышкой сразу (даже обычную кружку), то 15 минут он продержится
                    0

                    55 градусов — это классически рекомендованная температура употребления кофе. Даже в инструкциях к советским кофеваркам (и к кофемолкам) указывалась. При более высокой температуре плохо работают рецепторы (да и просто горячо), при более низкой — снижаются вкусовые качества напитка. Соблюдается ли это нынешними "бариста", знают ли они об этом вообще — ой, не уверен...


                    Самое удивительное, что я за полчаса до прочтения этой статьи измерял температуру воды в водопроводе (достаточно регулярно делаю это, а уж в последние недели разгула коронавируса — и подавно). Сейчас её температура — чуть выше 61 градуса, то есть СНиПы соблюдены.
                    Кстати, раз уж зашёл об этом разговор, я неоднократно замерял и выносливость своих рук: 55 градусов — порог, даже при этой температуре мыть руки неприятно. Занятно, что язык, ротовая полость и пищевод выдерживают более высокую температуру: палец уже сильно обжигает, а вот пить напитки можно и при 60-65 градусах Цельсия, как указано в статье (но вкусовые качества при этой температуре теряются, как указано в первом абзаце моего комментария).

                    +3

                    В штатах в ходу стаканчики из бумаги, но покрытые снаружи пенкой.
                    Однослойные но держать в руках можно без проблем и температуру не теряют долго.
                    Внутри пленки нет — вероятно пропитка парафинами. Точно так же кипяток никто не разливает — это предусмотрено обычно.


                    Крышка для снятия не предназначена — пространственная жесткость конструкции обеспечивается именно крышкой (как и у автомобилей стекло давно элемент жесткости корпуса). Снять ее — слишком легко деформируется стаканчик (он мягчеет) и облить себя. И крышка легко трескается по краю при снятии -очень плотно защелкивается на обечайку.


                    Если бы они были сделаны целиком из бумаги, то разложились бы за 2-3 года.

                    Пишут что landfill disposal 20 лет. В воде размокают быстро, да.
                    Там все весьма неочевидно с бумагой (хотя казалось бы) — бумажные пакеты оказались мало того что энергетически невыгоднее, еше и вредней, с учетом применяющихся химикатов и кислот.
                    Точно так же бумага в стаканчиках отбеливается. и по затратам и выбросам в производстве они хуже. Помимо краткого срока службы их часто суют один в другой ввиду плохой термоизоляиции — то есть больше отброса.
                    А пластики в оных наоброт делают быстрораспадающимися. И они отлично годятся для вторичной переработки — вторичные материалы будут крепче за счет измельченных в волокна пленок.

                      0
                      Кстати, очень хорошее решение. И, если стаканчик внутри покрыт воском или парафином, то довольно экологично. Интересно, из чего они делают эту «пенку»?
                      И какая стартовая температура жидкости при наливании, если не кипяток?
                        +1
                        Интересно, из чего они делают эту «пенку»?

                        Не знаю.могу попробовать расковырять и под микроскоп — у меня таких пачка для кофе из дома брать. Но как выяснить состав?
                        пенка один миллиметр, чуть больше-меньше. Приятная на ощупь, шершавая и мягкая.
                        Dixie PerfecTouch© — можно погуглить
                        вот ссылка на патент (номер со дна стакана, их там несколько я взял первый)
                        в патенте пишут что полиэтилен низкого давления — но что там в реальности? могли сто раз поменять.
                        С распадом вот еще штука — бумага разлагается быстрей относительно пластиков (не уверен но пусть, бумага уже не та, что сто лет назад), заодно выделяя чем ее обрабатывали — а там целый список и все в нее впитано (от нас оно изолировано покрытиями). Некие пластики разлагаются дольше — но они инертны по сути. То есть долго и безвредно превращаются в труху. И не наносят вреда, если в океан не кидать.
                        Камни и древесина, тоже не распадаются ноль, но мы же не огорчаемся. Некая инертная масса.


                        И какая стартовая температура жидкости при наливании, если не кипяток?

                        Дык для drip кофе стандарт — 80С градусов. Старбаксы наливают нечто, что как бы горЯчее, но можно сразу пить (аккуратно или разбавив).
                        За такое, которое обожжет — все читали историю со старушкой, кофе и макдоналдсом — и полагаю урок всеми выучен. Сие обратная сторона странных судебных дел, которые только на первый взгляд дурацкие. Крутой кипяток не льет никто.

                      +1
                      А с чем связана ярко-выраженная гребенка на графиках? Как-будто остывание происходит циклично. Возможно мы стоим на пороге открытия «эффекта памяти» в кофе, или прослойка между пластиком и жидкостью проявляет квантовые свойства!
                        0
                        Тут все гораздо проще — измерения проводились раз в минуту, поэтому получилась такая «гребенка».
                          +1
                          но это не объясняет почему скорость остывая падает не монотонно. От обычного излучения или испарения понятно что такой эффект получить нельзя, наверно дело в конвекции
                            0
                            Скорость остывания, действительно, не линейна.
                            А основные проблемы от конвекции, которую измерительно учесть очень сложно.
                            Основной закон, по которому остывает чашка с горячей жидкостью это закон Ньютона-Рихмана.

                            Откуда получаем, что температура горячей жидкости будет приближаться к температуре окружающей среды по экспоненте:

                            "

                            Tout — температура окружающей среды;
                            T0 — начальная температура;
                            t — время;
                            k — коэффициент, зависящий от коэффициента теплоотдачи (обычно получается экспериментально для каждого материала), площади границы раздела, массы тела и удельной теплоемкости тела.

                            Вот из-за этого коэффициента k основные проблемы.

                            Как видно из получившихся графиков получается действительно экспонента (ну или что-то очень похожее).

                            Кстати, излучение и испарение тоже не так уж и линейны, как может показаться. Тем более в стакане с горячей жидкостью происходит постоянное перемешивание слоев с разной температурой, но это уже отдельная тема :)
                        +4
                        Всем, кто пьет кофе или чай сразу после того, как его наливают в стаканчик – огромный респект.
                        В этом нет ничего военного.
                        Перемещение жидкости из стакана в полость рта осуществляется понижением давления в легких (просто вдохом, но не через носовой канал), во время которого происходит заметное остывание жидкости до значений температуры позволяющих проглотить напиток.
                        В этот момент осторожнее с губами — если намочить еще неостывшей жидкостью, то ожог с последующим отслоением верхнего слоя эпителия обеспечен.
                        Казусы сопровождающие такой метод питья:
                        1. Окружающие слышат неприятный звук попадания жидкости в полость рта.
                        2. Во время такого употребления жидкостей в желудок попадает значительное количество воздуха, у которого всего два пути выхода и оба со звуками недопустимыми в приличном обществе.

                        Так что, респект отменяется.
                          0
                          1. Во время такого употребления жидкостей в желудок попадает значительное количество воздуха, у которого всего два пути выхода и оба со звуками недопустимыми в приличном обществе.

                          Тут Вы ошибаетесь. Просто набранный в полость рта воздух, следует вытеснять прежде, чем делать глоток.

                            0

                            у слизистых есть еще свойство — они выносят значительно большую температуру чем внешние покровы.


                            Никак не могу нагуглить про доктора который предложил лечить STD именно тем что заливал в слизистые очень горячую воду, без малого кипяток, ориентируясь лишь на реакцию пациента, а не "здравый смысл" — и тем достиг излечения проституток.

                            +3

                            Эх, пропущен важный технологический прием — вставить стаканчик в стаканчик. Древние поверья говорят, что так сильно снижается теплопотеря через стенки. Автор, проведёте тест? :)

                              0
                              А вот об этом будет в следующей статье. Как снижаются тепловые потери при таких приемах и насколько это влияет на время остывания (и, это конечно, еще не все). Древние поверья обязательно проверим ;)
                                +1
                                Встречался с более изощренным лайфхаком (у авиаторов) — стаканчик, в него салфетку, а потом только — основной стаканчик. Термос для пилотов получается отменный ;)
                                0
                                Для решения этой проблемы придумали термокружки на фазовом переходе, на хабре уже была статья про них habr.com/ru/post/413063
                                  +2
                                  Спасибо, что не про коронавирус!
                                    0
                                    – Сегодня утром я собрал вас ради одного очень важного объявления. Во-первых, расстояние между вами на работе должно быть не менее! Повторяю, НЕ МЕНЕЕ! Одного метра. Как вы будете это обеспечивать – думайте, вы ж инженеры…
                                    … В настоящее время идет борьба с сами знаете каким вирусом и использование одноразовых предметов является важной составляющей защиты от вирусов и …эээ… прочих болезней. Как только вы завершите экспериментальную часть исследования – результаты можно обрабатывать удаленно, по домам. Поехали!

                                    Ну куда же без него :))
                                    А написано классно, да.
                                    0

                                    Номер 2 встречается в дикой природе офисов как минимум в 2 разновидностях: 1) крепкий толстый материал стенок и 2) тонкий материал стенок, как и у номера 4, с ломающейся ручкой, при заполнении на 97..98% обьема. Скорей всего и графики потери тепла будут разные.

                                      0
                                      Графики будут примерно одинаковые, потому что форма и объем сохраняются, а теплопотери через стенки практически не меняются (потому что пластик и минимально изменяется толщина стенки). Если бы был, допустим, фарфор или керамика и изменение толщины были бы значительными, то да, были бы заметные изменения на графике.
                                        0
                                        А если из-за хлипкости конструкции используется кейс «чашка в чашке»? Там же какая никакая, но воздушная прослойка образуется между стенками :)
                                          +1
                                          Это уже лучше, но про это — в следующей статье ;)
                                      0
                                      Места локации образца №4 в корне не верны. Самое популярное место — вовсе не место, это объект — кулеры. А уж кулеры стоят ВЕЗДЕ! И в спорт. зале и в мед. учреждении, и в детском саду. Так что, совдеп — это дело пятое.
                                        0
                                        Про кулеры хорошая идея, спасибо, добавил.
                                        Про корень не согласен. Все-таки, чаще всего такими стаканчиками из кулеров пьют просто воду, а не чай/кофе.

                                        А еще такие стаканчики бывают разных типов — для холодных и для горячих напитков (внешне могу выглядеть одинаково, различия указаны на дне). В те, которые для холодных напитков (насколько я понимаю, они сделаны из полистирола (PS)) очень не рекомендуется наливать горячие напитки, потому что в процессе деформации стаканчика начинают выделяться различные неприятные вещества. Те, которые сделаны из полипропилена (PP) устойчивы к температурам и в них горячие напитки наливать можно.
                                          0
                                          Интересная, кстати, мысль. Выходит, если берёшь стакан с кулера, льёшь туда из него же кипяток, а стакан скукоживается, выходит, что владелец кулера пытается тебя убить :) Трудовой кодекс мне в голову!
                                        0

                                        Как уже много раз было сказано — единственный верный вариант, это использовать свой многоразовый стакан с нужными вам характеристиками.


                                        Однако при этом постоянно возникает проблема — хочется взять кофе на вынос, а стаканчик то дома!


                                        Пока самое элегантное решение я видел в одной кофейне (емнип, это было Café Hilgenfeld в Эрфурте). Там можно заплатить 10 центов за одноразовый стаканчик, либо около 50 центов за многоразовый стаканчик. С этим многоразовым стаканчиком вы потом приходите в это кафе, отдаете его, стаканчик ставят в мойку, а вам наливают в такой же чистый. Свои 50 получаете назад, когда отдаете стаканчик "насовсем". При этом решается вопрос "забытого дома стаканчика" — ну заплатите за еще один многоразовый, а потом принесете из дома бутылки сдавать накопившиеся стаканы и получите деньги назад.


                                        Жду только, когда подобные стаканчики станут стандартными, чтобы можно было брать в одном кафе, а отдавать в другом (как стеклянные и пластиковые бутылки)

                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                        Самое читаемое