Apakah Anda memerlukan cangkir "pintar" atau cangkir yang cukup biasa, atau seberapa cepat kopi menjadi dingin

Gadget memasuki hidup kita dengan tegas dan tak terelakkan. Beberapa segera menemukan ceruk mereka, beberapa membutuhkan waktu. Dan ada orang-orang yang berusaha dipaksakan oleh pemasar licik pada kita. Kopi adalah salah satu pilar TI. Tidak mengherankan bahwa pemasaran melampaui lingkup varietas kopi dan jenis mesin kopi.

Di sini, misalnya, artikel tentang cangkir untuk menjaga suhu. Idenya tampaknya bagus: atur suhu yang diinginkan dari ponsel cerdas Anda, dan nikmati minumannya untuk waktu yang tidak terbatas (tetapi sebenarnya cukup terbatas untuk Anda sendiri).

Diperkirakan suhu kenyamanan hanya berlangsung 37 detik

Benar, tidak jelas siapa yang menghitung dan bagaimana. Dan sekilas tampak tidak masuk akal. Tetapi ketidakpercayaan subyektif tidak bisa menjadi argumen. Mari kita perbaiki.

Ada ulasan material yang tersedia dan pengukurannya sendiri.

Sedikit teori

Penulis menunjukkan "suhu nyaman" 60-55º. Dalam kasus umum, ini adalah masalah hukum pendinginan Newton:

Solusinya memiliki bentuk:

$$

$$T (t) = T_ {0} + (T_ {s} - T_ {0}) e ^ {- kt};$$

dimana $$$T_ {s}$- suhu sekitar, dan $$$T_ {0}$Apakah suhu awal objek, k adalah koefisien konduktivitas termal.

Tingkat pendinginan, masing-masing:

$$

$$\ frac {dT} {dt} = k (T_ {s} - T_ {0});$$

Dengan demikian, laju pendinginan berbanding lurus dengan perbedaan suhu antara objek dan lingkungan. Artinya, laju pendinginan maksimum akan segera setelah memasak (95º, perbedaannya adalah 70-75º) dan pada 60º perbedaan dengan lingkungan hanya akan 35-40º.. Tidak terlalu banyak. Dan agar kopi mendingin hingga 55º dalam 37 detik, laju pendinginan seharusnya 8º / mnt.

Sayangnya, k dalam rumus ini tergantung pada lingkaran itu sendiri, dan hanya dapat dihitung secara empiris. Benar, pencarian di internet menghasilkan banyak pekerjaan praktis untuk mengukur tingkat pendinginan satu gelas air. Misalnya, pekerjaan yang sangat dekat tujuannya, dan inilah hasilnya:



Yaitu, dalam gelas biasa, laju pendinginan adalah 1,2 derajat per menit pada 60 ° C. Jadi berbicara tentang 37 detik, di mana air akan mendingin dengan 0,74º - ini adalah pemasaran pemasaran murni. Dengan "suhu nyaman" yang dinyatakan oleh penulis 60-55º, waktu pendinginan akan lebih dari 4 menit.

Tapi hasil seperti itu (1,2º / mnt) tampak terlalu optimis bagi saya. Oleh karena itu, saya memutuskan untuk meningkatkan eksperimen lama saya, di mana saya membandingkan tingkat pendinginan teh dan kopi.

Pengukuran

Untuk mengukur suhu, sensor DS18B20 digunakan (pabrikan menunjukkan keakuratan 0,5º dalam kisaran -10 + 85, sensor dimasukkan dalam Daftar Status Pengukuran Instrumen) dan adaptor USB-UART pada FT232 (USB-UART apa pun cocok).



Ada banyak program yang bekerja dengan 1-kawat melalui RS-232. Kebanyakan dari mereka menerima port-virtual. Saya menggunakan program saya, karena pada saat itu saya membutuhkan lebih dari 2 sensor, dan program atau demo gratis tidak mengizinkan ini.
Kami akan membandingkan mug keramik biasa dan mug termo anonim.


Mug untuk pengujian

Air dituangkan secara merata oleh ukuran, meskipun kapasitas termomug lebih besar.


Jadwal pendinginan.

Pendinginan ditunjukkan dari satu titik, meskipun ketika menuangkan cairan, suhu awal berbeda untuk mug yang berbeda. Rentang target bagi kami adalah 60-55º. Waktu pendinginan mug termo tertutup sejak minuman disiapkan hingga suhu "nyaman" hampir satu jam. Tanpa penutup - sekitar 20 menit. Dan di sini mug "pintar" akan berguna. Jika setidaknya beberapa karakteristiknya diberikan. Dan kemudian, jika mendinginkan kopi setengah jam yang sama, mengapa itu diperlukan?


Pendinginan dari 60 hingga 55º

Hasil

Kehilangan panas dari termomug tanpa penutup 9 W pada 60 º yang sama. Sangat mungkin bahwa "lingkaran cerdas" yang disebutkan memiliki kehilangan panas yang sama (karena tidak adanya penutup membuat kontribusi utama terhadap kerugian). Dan jika baterai dalam cawan kurang dari 3 Wh • (bahkan ketika habis ke nol), maka cawan pintar tidak akan bertahan lebih dari 20 menit. Artinya, tidak lebih dari mug termo tertutup.

Kesimpulan

1. Dalam cangkir keramik biasa, kopi mendingin dari 60º hingga 55º dalam lebih dari 6 setengah menit, dalam termo-mug - hampir 17 menit.
2. Mug termo tanpa penutup praktis tidak memiliki keunggulan dibandingkan yang biasa.
3. Seperti yang ditunjukkan oleh pengukuran, tutupnya, dan bukan dinding cangkirnya, memberikan kontribusi terbesar.
4. Seperti yang telah disebutkan dalam komentar di artikel utama, cara terbaik adalah termo-mug besar, yang mendinginkan minuman dari 90-95 º ke suhu yang nyaman. Benar, untuk bahan yang tersedia (logam atau keramik) massa akan terlalu besar untuk mendinginkan minuman hingga tepat 60. Dalam hal ini, cangkir berisi cairan akan menjadi pilihan yang menarik. Minuman akan memberikan jumlah yang tepat panas ke air di dinding, dan kemudian peningkatan massa cairan ini menjaga suhu yang diinginkan lebih lama. Dan jika Anda memungkinkan untuk menambahkan cairan pendingin, Anda dapat mengatur suhu yang diinginkan.

Dan jika Anda minum teh atau kopi dengan susu, maka masalah pendinginan awal sudah terpecahkan.

Jadi, jika, selain smartphone, jam tangan pintar, headphone, dan lainnya, Anda tidak ingin mengisi ulang mug (!), Maka mug besar dengan penutup adalah pilihan Anda.