Strona głównaPytania → Dlaczego chuchanie na gorącą kawę...

Dlaczego chuchanie na gorącą kawę lub herbatę pomaga ją ostudzić?

Pytanie

Pyta DZ

Dlaczego chuchanie na gorącą kawę lub herbatę pomaga ją szybciej ostudzić?

Odpowiedź

Odpowiada Damian Zdulski

Tuż nad gorącym kubkiem kawy powietrze ulega ogrzaniu poprzez kontakt termiczny z cieczą. Jako że prędkość przepływu ciepła jest zależna od różnicy temperatur, to spowalnia to chłodzenie kubka. Chuchając nad cieczą powodujemy wymianę powietrza na chłodniejsze. Dzięki temu znowu między kubkiem i otoczeniem rośnie różnica temperatur i tym samym prędkość transferu ciepła. Zjawisko to jest przykładem tzw. konwekcji wymuszonej, która jest jedną z najefektywniejszych metod chłodzenia.

Oprócz tego wywołany chuchaniem ruch powietrza powoduje, zgodnie z prawem Bernoulliego, zmniejszenie prężności pary wodnej nad cieczą. Dzięki temu zwiększa się tempo parowania cieczy. Mikroskopowo oznacza to, że wysokoenergetyczne cząsteczki cieczy, które zdołały opuścić ciecz, są zdmuchiwane daleko od naczynia i tym samym nie mogą ponownie powrócić do cieczy, co zwiększa nierównowagę między przeciwnymi procesami parowania i skraplania cząstek cieczy. Trwałe usunięcie wysokoenergetycznych molekuł z cieczy powoduje obniżenie jej temperatury, gdyż jest ona proporcjonalna do średniej energii kinetycznej cząsteczek cieczy.

Jeśli chcielibyśmy przyspieszyć studzenie kawy to najlepiej chuchać pod kątem. Wtedy oprócz wspomnianych wyżej procesów dodatkowo strumień powietrza będzie powodował turbulencje w cieczy, które będą skutkować przesuwaniem się ciepłych warstw cieczy ze spodu na powierzchnię. Zatem, znowu wystąpi konwekcja wymuszona, tylko tym razem wewnątrz cieczy.