Чудо-відлиги - це посуд для продуктів, що швидко тане. Покладіть кубик льоду на один, і він розтане перед вашими очима, але все це залишається прохолодним на дотик. Як вони працюють?
(Натхненний цим питанням: Посуд для відтавання м'яса )
Відповіді:
довідка: http://www.engineeringtoolbox.com/conductive-heat-transfer-d_428.html
Давайте миттєво розглянемо рівняння теплопередачі. Дивлячись на це, ми можемо побачити шляхи досягнення більш ефективної передачі тепла
q / A = k dT / s
q / A = heat transfer per unit area (W/m2)
k = thermal conductivity (W/mK)
dT = temperature difference (oC)
s = wall thickness (m)
Те, як зараз працюють ці талі, має бути легко зрозуміти. (1) Вони виготовлені з матеріалу, який має дуже високу постійну теплопровідність, як мідь. Чим вище теплопровідність матеріалу, тим швидше він може зрівняти його температуру з температурою навколишнього матеріалу.
Речі, що торкаються один одного, хочуть бути однакової температури. Коли ви кладете кубик льоду на лист міді кімнатної температури, вони дуже різні. Але як тільки вони торкаються, вони хочуть бути однакової температури, тому починається передача тепла. Нагрівання "тече" від міді до льоду, збільшуючи температуру льоду (плавлячи його) і знижуючи температуру міді. Тепло також тече по всій міді, це означає, що навіть частини міді, які знаходяться далеко від льоду, втрачають тепло.
Коли мідь втрачає тепло, вона швидко випадає з температурної рівноваги з навколишнім повітрям. Але повітря і мідь також хочуть бути однакової температури, і тому тепло з повітря "перетікає" в казан, повертаючи його до кімнатної температури, що, в свою чергу, дозволяє міді ще більше нагрівати лід ... Але, звичайно, немає чітких кроків до цього процесу: всі ці теплопередачі відбуваються одночасно та постійно. І поки повітря має деяку циркуляцію, ви можете вважати це необмеженою подачею кімнатної температури.
Верхня частина мідної пластини, ймовірно, плоска, щоб збільшити кількість площі поверхні, яка контактує з льодом. Дно мідної пластини, однак, ймовірно ребристим або порізаним, щоб збільшити площу поверхні навколишнього повітря, але без (2) створення більшої товщини!
Ми також могли звернутися до (3) і нагріти казан електрично вище кімнатної температури, але тоді ми ризикуємо також нагріти частину їжі до цієї температури. Перевага використання пасивного радіатора з міді полягає в тому, що температура ніколи не підніметься вище кімнатної температури!
Чудо-відлиги, також відомі як лотки для розморожування, - це просто шматки металу з високим коефіцієнтом тепловіддачі. Матеріали з високою теплопровідністю передають тепло ефективніше, ніж матеріали з низькою провідністю. Алюміній дешевий і має високу теплопровідність по відношенню до інших матеріалів, тому більшість виготовляються з цього матеріалу.
Однак розморожування лотків насправді не працює так добре, як ви повірите рекламним роликам. З тієї ж причини, що ваша їжа повільно тане, не розморожуючи лоток, обмежує, наскільки швидко вона буде танути з одним, і це тому, що повітря є поганим провідником тепла. Коли ви відтаєте щось, що відбувається, це те, що тепло передається з навколишнього середовища (повітря, поверхня лічильника тощо) до об'єкта до тих пір, поки навколишнє середовище та об'єкт не стануть рівноважними, тобто температури обох є однаковими. Лоток для відтавання все ще повинен отримувати тепло з навколишнього середовища для передачі, і те, наскільки швидко це можна зробити, обмежується тим, що він все ще повинен отримувати тепло з повітря. Якщо ви покладете холодний предмет на талий лоток, лоток швидко передасть його тепло предмету, але як тільки лоток стає холодним, як предмет, швидке відтавання припиняється, і він '
Тож лотки для відтавання чудові, коли кубики льоду швидко тануть, і вони трохи прискорять відтавання, тільки не так сильно.