您需要“智能”杯子还是相当普通的杯子，或者咖啡冷却的速度有多快

小工具牢固而不可避免地进入我们的生活。 有些人立即找到自己的利基，有些人需要时间。 还有一些狡猾的营销人员正在试图强加给我们。 咖啡是IT的支柱之一。 市场营销超出了咖啡品种和咖啡机类型的范围也就不足为奇了。

例如，在这里，有关保温杯的文章 。 这个主意似乎是个不错的主意：在智能手机上设定所需的温度，然后无限期地享用饮料（但实际上对您自己来说很有限），但是这句话吸引了我

据估计，舒适温度仅持续37秒

是的，还不清楚是谁计算的以及如何计算的。 乍一看，它似乎有些难以置信。 但是主观的不相信不能成为争论。 让我们做对。

对可用材料及其自身测量进行了审查。

一点理论

作者指出“舒适温度”为60-55º。 在一般情况下，这是牛顿冷却定律的问题：

解决方案的形式为：

$$

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

在哪里 $$$T_ {s}$-环境温度，以及 $$$T_ {0}$是物体的初始温度，k是导热系数。

冷却速度分别为：

$$

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

因此，冷却速率与物体和环境之间的温度差成正比。 也就是说，最大的冷却速度将在烹饪后立即进行（95º，相差70-75º），在60º时与环境的相差仅为35-40º。 没那么多。 为了使咖啡在37秒内冷却至55º，冷却速度应为8º/ min。

不幸的是，该公式中的k取决于圆本身，并且只能凭经验计算。 的确，互联网搜索在测量一杯水的冷却速度方面产生了许多实际工作。 例如，一项目的非常紧密的工作，其结果如下：



即，在普通玻璃中，在60℃下的冷却速度为每分钟1.2度。 因此，说到37秒，在此期间水将冷却0.74º-这是纯粹的市场营销。 如果作者声明的“舒适温度”为60-55º，则冷却时间将超过4分钟。

但是这样的结果（1.2º/ min）对我来说太乐观了。 因此，我决定进行旧的实验，比较茶和咖啡的冷却速度。

测量值

为了测量温度，使用了DS18B20传感器（制造商指示精度在-10 + 85范围内为0.5º，该传感器已包含在测量仪器的状态寄存器中）和FT232上的USB-UART适配器（任何USB-UART均适用）。



通过RS-232，许多程序可用于1-wire。 他们中的大多数接受虚拟端口。 我使用了我的程序，因为当时我需要两个以上的传感器，而免费程序或演示不允许这样做。
我们将比较一个普通的陶瓷杯和一个匿名的保温杯。


测试杯

尽管保温杯的容量更大，但是通过这种方法可以均匀地倒水。


冷却时间表。

冷却是从一点开始的，尽管倒入液体时，不同杯子的初始温度是不同的。 我们的目标范围是60-55º。 从准备饮料到“舒适的”温度，封闭的保温杯的冷却时间将近一个小时。 没有盖子-大约20分钟。 在这里，“智能”杯子将派上用场。 是否至少给出了某些特征。 然后，如果将咖啡冷却半个小时，为什么还需要咖啡呢？


从60降到55º

结果

在相同的60º下，没有盖9 W的保温杯的热损失。 所提到的“智能循环”很可能具有相同的热量损失（因为没有覆盖层是造成热量损失的主要因素）。 并且，如果杯子中的电池电量不足3 Wh•（即使放电至零），则智能杯子的使用时间也不会超过20分钟。 也就是说，不超过封闭的保温杯。

结论

1. 在一个普通的陶瓷杯中，在一个保温杯中，咖啡在超过6分钟半的时间内从60º冷却至55º，几乎是17分钟。
2. 没有盖子的保温杯实际上比普通保温杯没有优势。
3. 如测量结果所示，盖子而不是杯子的壁做出了最大的贡献。
4. 正如在主要文章的评论中已经提到的那样，最好的方法是使用大型保温杯，将饮料从90-95º冷却到舒适的温度。 的确，对于可用的材料（金属或陶瓷），质量将太大而无法将饮料冷却至恰好60。在这种情况下，装满液体的杯子将是一个有趣的选择。 饮料会为壁中的水提供适量的热量，然后这种增加的液体量将所需温度保持更长的时间。 如果可以添加冷却剂，则可以设置所需的温度。

而且，如果您喝牛奶或茶或咖啡，那么最初的冷却问题已经解决。

因此，如果除了智能手机，智能手表，耳机等以外，您不想给杯子充电（！），那么您可以选择带盖的大杯子。