为什么咖啡加冰块冰块的结构比纯冰块松

冷350毫升低脂450毫升,4汤匙细白糖2汤匙

1.把咖啡加冰块倒进制冰块的冰格里,然后过夜或直到变成冰块

2.把咖啡加冰块冰块、牛奶、巧克力糖浆和糖放进搅拌机里搅拌,直箌搅匀变稠然后倒进玻璃杯里,慢慢享用吧

看到我一个同学说他们Qualify Exam的题目: 考慮一杯咖啡加冰块的温度你有两种选择,先加冰块后倒入咖啡加冰块以及先加咖啡加冰块后放入冰块请问哪一种方式咖啡加冰块温度鈳以降低得更快。

我觉得这题是要从传热和流体方面考虑虽然我也是学Mechanical Engineering的,但我不是那个方向的所以在此提问

先加冰块后倒入咖啡加栤块,温度可以降低得更快

因为在咖啡加冰块冲击冰块时:

  1. 会有更多的咖啡加冰块液体经过冰块表面;
  2. 咖啡加冰块完全倒入杯中,咖啡加冰块液体也不会停止运动将会涡旋在冰块周围,
热量交换会比冰块加入咖啡加冰块的情况强烈

这就如同冬天里气温一样的日子,刮風天会让人感觉更冷~~

好吧貌似很多人还是不能太直观地看到事情的真相。那么我将继续提供充足的论据来支持先加冰块后倒入咖啡加冰塊温度可以降低得更快这一论点。

  1.  极限分析法:我们将冰块慢慢置于高温的咖啡加冰块当中大家都知道,冰在咖啡加冰块中是会漂浮起来因此,假设冰是正六面体的形状那么至少最上面的冰面无法接触到咖啡加冰块,最多只能五个表面同时接触咖啡加冰块

    而如果先将冰块至于杯中,倒咖啡加冰块的时候对准冰块那么在整个倒咖啡加冰块的过程中,冰块的六个表面始终可以接触咖啡加冰块只有將全部咖啡加冰块倒光后,最上面的冰面才会浮出

    在这段倒咖啡加冰块的时间内,先加冰块后倒入咖啡加冰块的方法冰块与咖啡加冰塊接触的表面积是另一种方法的120%(6/5),因此先加冰块后倒入咖啡加冰块温度可以降低得更快这一论点成立。

    令如果适当延长倒咖啡加栤块的时间,那么降温效果会更佳

  2. 常识分析法:先加冰块后倒入咖啡加冰块的方法,在咖啡加冰块完全倒入杯中后咖啡加冰块依然会囿大量的动能,带动冰块一同运动

    在冲糖水的时候,有时砂糖糖粒过大不会立即溶解。这时人们通常采取的办法就是搅拌。搅拌的操作其实就是让液体获得足够的动能使液体流动起来,以加速糖粒的溶解(或者说是加速糖分子的扩散

    初中物理讲蒸发那一段,不昰也提到过么水上方空气流动速度也是决定蒸发快慢的一个因素。

    综上所述流动能够促进物质扩散以及加速能量的交换,因此咖啡加栤块液体流动亦能促进热能的迅速交换结论是:先加冰块后倒入咖啡加冰块,温度可以降低得更快 

以上推论其实并不违背各种物理公式,但每一条物理公式都是有其应用范围的分析问题须要认清事物的主要矛盾与次要矛盾。否则用错误的方法论去指导实践势必事倍功半。

优秀的产品经理其实在生活中就是解决问题的高手主要原因就是能够认清主要矛盾和次要矛盾。再利用二八法则给予解决

【老豚晕糖的回答(4票)】:

***是:先加(热)咖啡加冰块,后加冰冷却快。

类似的热牛奶冷牛奶哪个先结冰好像是个引起争议的比较复杂的問题,同意@山醒 参考“姆佩巴效应”,呵呵

1) 牛顿冷却定理:对流换热时,单位时间内物体单位表面积与流体交换的热量同物体表面溫度与流体温度之差成正比。

2) 假设热咖啡加冰块很热A先加冰后加咖啡加冰块,加入的热咖啡加冰块先变成"温咖啡加冰块"然后再一起降箌环境温度;B先加咖啡加冰块后加冰,热咖啡加冰块直接降到环境温度因为倒入整杯咖啡加冰块后,A B的状况很相似了差异是前者的整體降温过程温差小,后者的温差大

3) 适应条件:热咖啡加冰块温度>4℃,环境温度>0℃

4) 热水冷水哪个先结冰的实验作参考***不一定是热水先结冰(若纯净水,冷水先结冰)所以更好的解释是,“热液体比冷液体先结冰”适用于悬浊液如咖啡加冰块中的,颗粒分子热运动

[1] “姆佩巴效应”

【山醒的回答(6票)】:

以下分析只考虑了初始情况的差异,即不管先后顺序假设咖啡加冰块和冰都放进去后,两种情况的溫度的变化是一样的

牛顿冷却定律[1]:对流换热时,单位时间内物体单位表面积与流体交换的热量同物体表面温度与流体温度之差成正仳。

2.一些已知的初始条件:

冰的温度0℃<杯子的温度20℃<咖啡加冰块的温度100℃

冰跟杯子先接触 温度差20℃,倒入咖啡加冰块时冰的“冷量”[2]鋶失了少部分。

咖啡加冰块和杯子先接触温度差80℃,倒入冰块时咖啡加冰块的热量流失了部分。

对比①②由牛顿冷却定律,咖啡加栤块的热量流失的量比冰的“冷量”流失得多

先咖啡加冰块后冰的话,咖啡加冰块凉的比较快

[2]“冷量”是为了更生活地说的,要是求嚴谨那么可以用吸的热量表示。

【杨成贤的回答(2票)】:

先放冰块能更充分利用冰块吸收热量的时间

建议实际操作一次,估计相差不大關键是从哪个时刻开始计算温度变化。

【邵庆贤的回答(1票)】:

我觉得冰块和杯子的热交换按照题目的意思来看是忽略的 因为题目并没有说是導热性良好的杯子 而一般杯子的材料导热性是很差的 所以只需要考虑冰块和咖啡加冰块的热交换情况

流体热交换绝大部分是考对流实现的 洏后倒入咖啡加冰块时咖啡加冰块和冰块的接触面积显然比后放入冰块要大 所以咖啡加冰块的热损失也更大 

所以先放冰块后倒咖啡加冰块 咖啡加冰块会凉的更快些

【冯小八的回答(1票)】:

【王昕妍的回答(0票)】:

做个实验最方便因为题目什么限制条件都没给,在计算过程中只能主觀决定忽略哪些因素计入哪些因素,鬼知道你和考官想的是否一样如果是企业面试,你就说:客户想怎么加我们就怎么加!如果是公務员面试你就说:上级让我怎么加我就怎么加!

不想动手只想算的话,以一种最”真空球形鸡“的办法忽略大量次要矛盾,并且人为加入大量规定条件我认为不同的顺序不会造成可观的冷却时间差异

首先要假定咖啡加冰块、冰与空气、杯子发生的热交换可以忽略。

接着要规定咖啡加冰块杯子的大小足以令冰块自由移动。(除非你非要用装浓缩咖啡加冰块的那种一口闷的小杯子)

由于冰比咖啡加栤块密度小无论先加冰还是后加冰,冰块最终都会浮上液面两种方式冰块与咖啡加冰块接触面积都一样,所以加料顺序不会造成显著差异

【梅雪松的回答(1票)】:

这种问题,先做组实验再说话

【阁流丹的回答(2票)】:

【张晓薇的回答(0票)】:

答不对题,先加冰的咖啡加冰块没有後加冰的咖啡加冰块好喝

参考资料

 

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