Камни для охлаждения виски или урок по физике для восьмого класса

4646317

Многие любители крепких напитков используют кубики стеатита (мыльный камень), для охлаждения напитков в бокалах. Продавцы этих камней заявляют, что камни охлаждают напиток не хуже льда, и при этом не меняют его вкус и аромат. Кое-где встречаются даже цельнометаллические кубики, которые якобы ещё лучше охлаждают, так как тяжелее. Сейчас мы постараемся объяснить почему ни камни, ни металл не могут сравниться со льдом.

В физике есть такое понятие, как удельная теплоёмкость, которая определяется затратами энергии, необходимой для  нагрева тела на 1 градус. А как известно, сколько энергии затрачивается на нагревание более холодного тела (кубики), столько же отнимается у более горячего (виски).

Удельная теплоёмкость камня от 0,79 Дж/г*К (гранит) до 0,88 Дж/г*К (мрамор).
Удельная теплоемкость металлов: от 0,129 Дж/г*К (золото) до 0,462 Дж/г*К (сталь).

Казалось бы, камень охлаждает лучше металла, так как его удельная теплоёмкость выше. Но не будем забывать про плотность этих материалов. Кубик из камня и кубик из металла при одинаковом размере будут иметь различный вес. К примеру, рассчитаем сколько энергии отберёт у виски кубик с гранью 1,7 см (что даёт 5 см. объёма), нагреваясь в стакане с виски от –18°С до +2°С (дельта температур 20 градусов).

Такой кубик из мрамора будет весить ровно 12 граммов.
Из гранита – 13 гр.
Из золота – 96,6 гр.
Из стали – 39 гр.
Из льда – 4,5 гр.

Эти кубики отберут у виски тепловую энергию:
гранит: 13*0,79*20=205,4 Дж.
мрамор: 12*0,88*20=211,2 Дж.
сталь: 39*0,462*20=360,36 Дж
золото: 96,6*0,129*20=249,23 Дж

Пока что в нашем соревновании материалов для охлаждения виски побеждают стальные кубики. Но давайте посмотрим на кубики льда. Лед имеет удельную теплоемкость 2,06 Дж/г*К но сначала он нагреется на 18 градусов до 0, затем будет таять (удельная теплота плавления льда 340 дж/г), а затем нагреваться на 2 градуса будет уже вода с удельной теплоемкостью 4,2 Дж/г*К.

Считаем:
4,5*2,06*18+4,5*340+4,5*4,2*2=166,86+1530+37,8=1734,66 Дж (!)
То есть лёд в 5 раз эффективнее металла (сталь) и в 8 раз эффективнее камня (мрамор и гранит). А все потому, что только при применении льда меняется агрегатное состояние вещества, что требует больших затрат энергии.

Именно поэтому, мы не рекомендуем покупать ни камни, ни железяки для охлаждения напитков. Тем более по запредельно высоким ценам. Но кубики из медицинской стали, полые внутри и заполненные водой (стальной лёд) могут стать хорошей альтернативной обычному льду, так как имеют охлаждающую эффективность обычного льда и при этом не разбавляют напиток.

steel-ice17-17 steel-ice18-18

Спасибо за рассчёты Алексею Петрушину

 

 

 

Другие записи в блоге:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *