تسجيل الدخول

تسجيل

معدل تبريد فنجان من القهوة

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص578

2025-09-04

683

لنفترض أنك صنعت فنجانا ساخنًا من القهوة، ولكنك لا تنوي شربه حتى وقت لاحق ولنفترض أيضًا أنك تتناول قهوتك مع الحليب؛ فهل عليك كي تحصل على قهوة ساخنة قدر الإمكان عند احتسائها أن تضيف الحليب فور صنعها أم قبل أن تبدأ في احتسائها مباشرة؟ هل يجب تقليبها في غضون ذلك؟ هل يجب أن تضع بها ملعقة؟ هل للملعقة المعدنية تأثير مختلف عن الملعقة البلاستيكية؟ هل يعتمد معدل تبريد القهوة على كون لون الكوب أو حتى السائل) أسود أو أبيض؟

الجواب: توجد ثلاثة عوامل يجب الموازنة بينها في هذا الصدد:

(1) كلما كانت درجة حرارة القهوة أعلى، فقدت الحرارة أسرع (في حال كان هذا هو العامل الوحيد المهم، إذن فلا بد أن يُضاف الحليب على الفور لتقليل درجة الحرارة ومعدل الفقدان).

(2) إضافة كمية من الحليب البارد إلى القهوة الساخنة ينتج خليطا ذا درجة حرارة متوسطة؛ سيكون انخفاض درجة حرارة القهوة أكبر كلما كانت أسخن عندما يُضاف الحليب (في حال كان هذا هو العامل الوحيد المهم ، فعدم إضافة الحليب في التو يكون أفضل).

(3) من المحتمل أن يقلل وجود الحليب من تبخر الماء، وكذا فقدان الحرارة المتصل بذلك.

ذكرت مجموعة من الباحثين أن القهوة الداكنة تبرد بنسبة 20% أسرع من القهوة الفاتحة في الظروف العادية. ربما يرجع ذلك إلى العامل الثالث وليس إلى أي اختلاف في انبعاث الأشعة تحت الحمراء. كذلك وجدوا أيضًا أنه إذا كان الحليب أبرد من درجة حرارة الغرفة (قد يكون أُخرج من الثلاجة للتو)، فستكون القهوة أسخن إذا أُضيف الحليب على الفور. ومع ذلك، لو كان الحليب أدفأ من درجة حرارة الغرفة (وهو أمر نادر الحدوث)، فسيعتمد الوقت الصحيح لإضافة الحليب على عدة عوامل، بما في ذلك الوقت الذي ترغب مكوثه في الانتظار حتى تحتسي قهوتك؛ لذا عليك بإضافة الحليب على الفور بصورة عامة. يُعجل التقليب بالتبريد؛ لأنه يرفع السائل الساخن إلى السطح ليتبخر. إذا تُرِكت ملعقة معدنية في القهوة، فإنها ستوصل الحرارة بطولها مثل الزعنفة الحرارية حتى تسخن بأكملها، أما الملعقة البلاستيكية فعلى الأرجح لن يكون لها تأثير يُذكر. أما مسألة اللون، فتنطوي على المعدل الذي يُصدر عنده السطح الطاقة. في حالة الضوء المرئي، يُشع السطح الأبيض طاقةً أكبر من السطح الأسود، إلا أن الفقدان الرئيسي للحرارة من سطح الكوب أو السائل نفسه من خلال الانبعاث يحدث في نطاق الأشعة تحت الحمراء. وبالنسبة إلى هذا النطاق تصدر الأسطح البيضاء والسوداء الانبعاث نفسه تقريبا ومِن ثُمَّ يكون لون الكوب غير مهم.

إذا وُضِعَ غطاء على فنجان من القهوة أو وُضِعَت طبقة من الكريمة المخفوقة عليها، فسيحافظ كلٌّ منهما على القهوة ساخنة لفترة أطول بسبب التبخر المتناقص وفقدان الحرارة المرتبط به.