Кисель и физика

[arseniiv]

Какой кисель быстрее остынет: густой или жидкий? Кисель налит в (конечно, одинаковые) чашки.

Предполагаю, что жидкий, потому что диффузия в нём больше, и поверхность потому медленнее охлаждается, чем у густого. А скорость испарения зависит от температуры поверхности. Всё ли правильно?

[phys]

Тут наверное дело не в диффузии, а во взаимном притяжении молекул. Если одинаковы температуры (т.е. средние скорости хаотического движения молекул) и площади с которых идет испарение, то испаряться жидкий будет быстрее потому что молекуле оторваться от жидкости проще, чем от вязкой среды.

--- upd ---

Попил какао. Подумал. Понял что

Цитата:

молекуле оторваться от жидкости

и

Цитата:

диффузия

одно и тоже.

[caxap]

arseniiv в сообщении #473900 писал(а):

Предполагаю, что жидкий, потому что диффузия в нём больше, и поверхность потому медленнее охлаждается, чем у густого.

А сколько тогда будет остывать кусок твёрдого железа?

[arseniiv]

А у железа ведь уже теплопроводность хорошая, электронная! У киселя ведь такой нет.

[parton]

phys в сообщении #473902 писал(а):

Тут наверное дело не в диффузии....

Если "строго", то да, не в диффузии (она уже состоялась, при "набухании" зерен крахмала). Скорее -- просто " конвективная миграция жидкой фазы к поверхности испарения". :)

[photon]

интересно, а как связаны густота киселя и его теплоемкость?..

[GraNiNi]

arseniiv в сообщении #473900 писал(а):

кисель быстрее остынет: густой или жидкий? Кисель налит в (конечно, одинаковые) чашки.

Предполагаю, что жидкий, потому что диффузия в нём больше

Дело не в диффузии, а в конвекции внутри охлаждающейся жидкости, которая уменьшается с ростом вязкости, соответственно и уменьшается коэффициент теплопередачи к наружным стенкам и теплоотдача с поверхности. В пределе (при максимальной вязкости) скорость охлаждения будет определяться исключительно теплопроводностью воды - конвекции не будет (при одинаковых внешних условиях теплоотдачи).

photon в сообщении #474152 писал(а):

интересно, а как связаны густота киселя и его теплоемкость?..

Теплоемкость будет равна сумме массовых долей теплоемкостией крахмала и воды (по правилу аддитивности), но так как доля крахмала мала, то она (теплоемкость) будет примерно как у воды.

[photon]

тогда еще вопрос: если кисель в обоих случаях доведен до кипения, то при разном содержании крахмала может быть различной и температура кипения, то есть начальная температура в процессе остывания тоже будет различна... Насколько существенным может быть изменение температуры кипения с изменением густоты киселя?

-- Пн авг 08, 2011 15:24:02 --

GraNiNi в сообщении #474165 писал(а):

Теплоемкость будет равна сумме массовых долей теплоемкостией крахмала и воды (по правилу аддитивности), но так как доля крахмала мала, то она (теплоемкость) будет примерно как у воды.

а как себя поведет плотность при добавлении крахмала? при той же самой массе объем может уменьшиться, тогда "чашка" киселя будет обладать бОльшей теплоемкостью.

[arseniiv]

GraNiNi в сообщении #474165 писал(а):

Дело не в диффузии, а в конвекции

Ой, перепутал.

Интересно, могут ли «перевесить» эффекты photonа уменьшение конвекции?

[photon]

arseniiv в сообщении #474192 писал(а):

Интересно, могут ли «перевесить» эффекты photonа уменьшение конвекции?

А они будут лежать на разных чашах весов?

[arseniiv]

Хм, точно, нет про плотность. А температура кипения будет повышаться? Если там вдруг какое-нибудь аномальное понижение, то это будет по другую сторону. Но вроде бы все растворы кипят при большей температуре.

[IRINA-22]

Поверхность испарения конечно влияет на остывание, Но ИК излучение основное при потере температуры горячего тела .
IMHO

[Circiter]

А ещё можно попробовать добавить сахар в кисель уже после его приготовления, тогда можно надеяться, что из-за расстворения сахара температура уменьшится... Ещё фактор. :)

[venco]

IRINA-22 в сообщении #474204 писал(а):

Поверхность испарения конечно влияет на остывание, Но ИК излучение основное при потере температуры горячего тела .
IMHO

Зависит от многих факторов. В большинстве житейских ситуациях это не так. Горячее тело должно быть либо очень горячим, либо надо приложить усилия, чтобы уменьшить теплопроводность/конвекцию.

[GraNiNi]

photon в сообщении #474171 писал(а):

Насколько существенным может быть изменение температуры кипения с изменением густоты киселя?

Так как крахмал не образует истинных растворов в воде, а что-то вроде коллоида или геля, то повышение температуры кипения такой системы в соответствии с законом Рауля будет незначительным, да и высокая молекулярная масса крахмала также этому не способствует.

photon в сообщении #474171 писал(а):

тогда "чашка" киселя будет обладать бОльшей теплоемкостью

У воды самая больщая теплоемкость, у всех других веществ она существенно меньше, поэтому любые смеси, растворы и пр. обладают меньшей теплоемкостью, чем у воды.

IRINA-22 в сообщении #474204 писал(а):

Но ИК излучение основное при потере температуры горячего тела .

При обсуждаемых температурах (до 100°С) потери тепла путем конветивной теплоотдачи и ИК излучения примерно одинаковы, т.е 50/50.