Действительно ли обертывание влажного бумажного полотенца вокруг стеклянной бутылки ускоряет процесс охлаждения?

На самом деле я пошел дальше и провел несколько часов, экспериментируя. Использовали две алюминиевые пивные банки объемом 500 мл, наполненные водой комнатной температуры 21,4°C. Одну банку заворачивают в бумажное полотенце, смоченное дополнительными 20 мл воды, одну оставляют открытой в качестве контроля. Засунул оба в свою маленькую невентилируемую домашнюю морозилку при -14°C и измерял температуру и вес каждые двадцать минут, пока вода в обеих банках не начала образовывать лед. Это результаты.

С учетом некоторой погрешности моего дешевого цифрового термометра для пищевых продуктов банка, обернутая полотенцем, остыла немного быстрее, чем контрольная. Фактически, он достиг температуры подачи 4 ° C примерно за 50 минут, более чем на час раньше, чем контрольный образец. Примечательно, что к тому времени он уже потерял около 6 мл воды, я полагаю, из-за испарения/незначительного капания, и в итоге к концу эксперимента потерял в общей сложности 10 мл (контроль потерял только 2 мл).

Так что да, трюк с мокрым бумажным полотенцем, кажется, работает довольно хорошо. Я ожидаю, что он будет работать еще лучше, если использовать вентилируемую морозильную камеру (более быстрый теплообмен) и контейнеры меньшего размера (большее соотношение поверхности и объема).

У меня также была правильно запечатанная пивная банка с влажным полотенцем, той же начальной температуры, и она охлаждалась до температуры подачи примерно с той же скоростью, что и другая банка. Чуть быстрее, потому что его не доставали из морозилки для измерений до отметки в 1 час, когда он был готов быть у меня в животике.

Может быть, не очень академично, но я надеюсь, что это даст некоторую полезную информацию!

Это действительно может сработать, так как испаряющимся жидкостям для испарения требуется тепло, а вода будет немного испаряться даже в холодильнике.

Я не уверен, что это работает на практике, потому что бумага также оказывает негативное влияние, она обеспечивает изоляцию,

Трудно сказать, какой эффект преобладает.

Я почти уверен, что баланс обоих эффектов в значительной степени зависит от физической структуры используемой бумаги.
Есть несколько независимых физических эффектов по отношению к бумаге:

• На картинке мы видим, что в некоторых местах под бумагой или внутри нее есть воздух. Я бы подумал, что вклад в тепловой поток аналогичен охлаждению от испарения, за исключением знака.
  Это связано со структурой бумаги в зависимости от того, насколько "мягкой" является бумага - когда она мокрая, но не была мокрой в течение длительного времени.

• общий эффект охлаждения связан со временем, в течение которого поверхность бумаги остается влажной, и после этого со временем, когда бумага вообще остается влажной. Упоминание бумажного полотенца поддерживает эту идею, потому что бумажные полотенца специально оптимизированы для удержания воды.

• Площадь внутренней поверхности бумаги становится очень актуальной, когда поверхность перестает быть «полностью влажной».

• Что касается релевантности размера пор бумаги, то же самое относится и к внутренней поверхности выше.

• Если вода на бумаге и в ней замерзает, в результате получается слой пористого материала, в зависимости от того, насколько он был влажным, с относительно хорошей изоляцией.

• Сухая бумага изолирует.

Есть также соответствующие эффекты, не связанные с бумагой:

• Температура воздуха влияет на скорость испарения. Когда холодно, испарение происходит медленнее, поэтому охлаждающий эффект слабее, когда холодно.

• Испаряемость зависит от влажности воздуха. А влажность воздуха в холодильнике во многом зависит от конденсата на поверхности охлаждающих элементов. Это зависит от температуры поверхности, которая, в свою очередь, зависит как от заданной пользователем температуры, так и в значительной степени от геометрии охлаждающего элемента! ^[1] Но, что довольно нелогично, не напрямую на общую температуру холодильника, установленную пользователем.

• Если очень холодно, верхний слой (или больше) мокрой бумаги может замерзнуть, оставив лишь небольшую сублимацию вместо испарения для охлаждения. См. раздел о бумаге, чтобы узнать о последствиях замерзания, связанных с бумагой.

• В некоторых холодильниках используется внутренний вентилятор, чтобы подавать больше холодного воздуха к продуктам, недоступным для охлаждающего элемента. Что касается бутылки, перемещающей больше воздуха, это также означает удаление большего количества влаги, что позволяет больше испаряться, это может значительно улучшить охлаждающий эффект. Кроме того, конденсация влаги в других местах холодильника происходит быстрее аналогичным/обратным способом.

Джон Р. Лиман провел простое исследование , подобное описанному в ответе Энди.

Вывод Лимана был следующим:

В зависимости от того, как вы завернете бумажное полотенце, оно либо не даст никакого эффекта, либо замедлит охлаждение вашего любимого напитка.

Это противоречит ответу Энди. Кажется, нужно больше данных.

Несмотря на то, что испарение дает дополнительный импульс процессу охлаждения, основным фактором, влияющим на него, в данном случае является проводимость воды. Вода проводит тепло быстрее, чем воздух, поэтому, если пиво будет покрыто жидкостью (через бумагу), оно будет быстрее отводить тепло от пива в морозильную камеру, тем самым охлаждая пиво. Вот почему трюк работает лучше, когда банка/бутылка касается стенок морозильной камеры или какого-либо замороженного продукта, который у вас может быть внутри. Еще потому, что воздух плохой проводник.

Продолжай улыбаться!

Я считаю, что «городская легенда», о которой вы говорите, касается охлаждения бутылки, когда у вас нет холодильника. В жаркий и ветреный день бутылку можно хранить на солнце, но лучше в тени, а если очень хочется охладить бутылку еще на несколько градусов, то «миф» говорит, заверните ее во влажную бумагу или ткань. Пока бумага/ткань влажная, на бутылку должно воздействовать испарительное охлаждение. Если бумага или ткань высохнут – добавьте еще воды. Чем сильнее ветер, тем быстрее охлаждение, и этого должно быть достаточно, чтобы ваше пиво перестало быть теплым или чтобы ваше молоко не испарилось слишком быстро. Поместив его в холодильник, как вы предложили, он будет защищен от охлаждающего «ветра», а холод холодильника также замедлит скорость испарения и, следовательно, уменьшит охлаждающий эффект.

Воздух в морозильной камере — плохой проводник тепла. Большая площадь поверхности пористой бумаги вместе с теплопроводной водой позволяет ей действовать как теплоноситель. Он передает тепло от жидкости к стеклу или алюминию, а затем к воде в бумаге, которая отдает энергию, передавая ее окружающим материалам, таким как воздух и пол, а также посредством испарительного охлаждения. Также рекомендуется максимизировать площадь контакта с задней стенкой морозильной камеры, так как она соприкасается с охлаждающими элементами, тем самым увеличивая скорость отвода тепла от напитка.

Я проверил его против контроля, и это сработало. Бывшие в употреблении стеклянные бутылки с длинным горлышком. Разницу не измерял, но разница была заметна на ощупь через полчаса.