Zinātniskie principi aiz krūzēm

Krūču zinātniskie principi galvenokārt ietver šādus aspektus:

Siltuma vadīšana: tas attiecas uz siltuma pārneses procesu no objekta ar augstu temperatūru{0}}uz objektu ar zemu temperatūru. Tas ir atkarīgs no objekta siltumvadītspējas un temperatūras starpības. Siltumvadītspēja attiecas uz nodotā ​​siltuma daudzumu garuma vienībā, šķērsgriezuma laukuma vienībā un laika vienībā, kas atspoguļo objekta spēju vadīt siltumu. Temperatūras starpība attiecas uz temperatūras starpību starp abiem objekta galiem, kas atspoguļo siltuma pārneses dzinējspēku. Vispārīgi runājot, jo augstāka ir siltumvadītspēja un lielāka temperatūras starpība, jo ātrāka ir siltuma vadītspēja. Siltuma vadīšana krūzēs galvenokārt notiek uz krūzes sienas un roktura. Dažādiem materiāliem ir atšķirīga siltumvadītspēja, kā rezultātā atšķiras siltuma saglabāšanas efekti un sajūta. Piemēram, metāla krūzēm ir daudz augstāka siltumvadītspēja nekā keramikas un stikla krūzēm, tādēļ metāla krūzēm ir slikta siltuma noturība, kā arī rokturi ļoti uzkarst, tāpēc nepieciešama izolēta uzmava vai paklājiņš.

 

Siltuma konvekcija: tas attiecas uz siltuma pārneses procesu caur šķidruma (šķidruma vai gāzes) plūsmu atkarībā no šķidruma blīvuma, viskozitātes, plūsmas ātruma un temperatūras starpības. Blīvums attiecas uz šķidruma tilpuma vienības masu, kas atspoguļo šķidruma svaru. Viskozitāte attiecas uz berzes spēku starp molekulām šķidrumā, atspoguļojot tā plūsmas pretestību. Plūsmas ātrums attiecas uz attālumu, ko šķidrums noiet laika vienībā, atspoguļojot tā ātrumu. Temperatūras starpība attiecas uz temperatūras starpību starp diviem šķidruma galiem, kas atspoguļo siltuma pārneses virzītājspēku. Parasti, jo mazāks blīvums, jo zemāka viskozitāte, jo lielāks ir plūsmas ātrums, jo lielāka temperatūras starpība un ātrāka siltuma konvekcija. Siltuma konvekcija krūzē galvenokārt notiek starp malu un dzērienu. Dažādu formu un izmēru krūzēm ir dažādi siltuma konvekcijas efekti, kā rezultātā atšķiras siltuma saglabāšana un garša. Piemēram, krūze ar mazu malu samazina siltuma konvekcijas ātrumu, jo mazāks loka laukums ierobežo šķidruma plūsmu un samazina siltuma zudumus. Šādas krūzes var uzturēt dzērienus siltus ilgāku laiku, piemērotas karstajiem dzērieniem. Krūze ar lielu malu paātrina siltuma konvekciju, jo lielāks loka laukums nodrošina brīvāku šķidruma plūsmu un lielāku siltuma zudumu. Šādas krūzes var ātri pazemināt dzērienu temperatūru, piemērotas aukstiem dzērieniem.

 

Termiskais starojums: tas attiecas uz siltuma pārneses procesu caur elektromagnētiskajiem viļņiem, kas ir atkarīgs no objekta temperatūras, virsmas īpašībām un apkārtējās vides. Temperatūra attiecas uz objekta siltumenerģijas līmeni, kas atspoguļo tā spēju izstarot elektromagnētiskos viļņus. Virsmas īpašības attiecas uz objekta krāsu, spīdumu, tekstūru utt., kas atspoguļo tā spēju absorbēt un atspoguļot elektromagnētiskos viļņus. Apkārtējā vide attiecas uz citiem objektiem ap objektu, atspoguļojot tā spēju uztvert un izkliedēt elektromagnētiskos viļņus. Vispārīgi runājot, jo augstāka temperatūra, jo tumšāka ir virsma, jo atvērtāka ir apkārtējā telpa un spēcīgāks siltuma starojums. Krūzes termiskais starojums galvenokārt notiek starp krūzes sienu un apkārtējo gaisu. Dažādu krāsu un rakstu krūzēm ir dažādi termiskā starojuma efekti, līdz ar to atšķiras siltuma saglabāšanas efekti un estētiskā pievilcība. Piemēram, melna krūze var absorbēt vairāk elektromagnētisko viļņu, tādējādi saglabājot dzēriena temperatūru ilgāk, bet tā arī izstaro vairāk elektromagnētisko viļņu, kas liek tai pieskarties karstākam. Balta krūze var atstarot vairāk elektromagnētisko viļņu, tādējādi ātri atdzesējot dzērienu, taču tā saņem arī vairāk elektromagnētisko viļņu, tādējādi pieskaroties vēsākam.