mælk holder kaffen varm!

Jeg tror forklaringen kan være følgende:
Mælken skummer op, og danner et isolerende lag.

Kaffe med mælk eller Café latte

Måske, der kan være noget om Café latte forklaringen, som jeg tror Jørgen Bondes kommentar hentyder til, men ved en almindelig kop kaffe med køleskabs-kold mælk i? Det er vist lidt en "røver" tror jeg.

Hvordan skulle opstillingen i øvrigt være? Hvis man hælder 1 del mælk med en temp. på 5° C i en kop med f.eks. 6 dele kaffe med en temp. på ~80-85° C - venter 1 minut og måler temperaturen i forhold til en identisk kop med samme mængde kaffe, uden mælk, så er svaret vist indlysende…
Om temperaturudligningen mellem væske og omgivelser sker langsommere ved kaffe-med-mælk væsken skal jeg ikke kunne sige (nogle der kender kemien/fysikken bag denne proces?!), men i forhold til den nedkøling der sker i blandingsprocessen, må det være en absolut ubetydelig faktor.

Hvis vi kan blive enige om type af kaffe og forholdet mellem kaffe og mælk er det jo et simpelt forsøg til juledagene (og en fremragende mulighed for at videregive lidt ingeniør-opdragelse)

Selv glemmer jeg for ofte kaffen, optaget af andre ting, til at bemærket andet end at den igen er blevet kold – uafhængig af blandingen :)

Delta T

Så vidt jeg husker, så er afkølingen bl.a. bestemt af forskellen mellem kaffen (m/u) mælk og omgivelsernes temperatur. Jo større denne forskel, desto hurtigere konvergerer de to.
Derudover så kan man sagtens forestille sig at mælkens fedt vil lægge sig øverst i koppen, og at det vil virke isolerende.

Varmeledningsligningen

Som jeg husker spørgsmålet stillet, er problemet følgende:

To tæt på kogende kopper kaffe stilles på et ord og i den første hældes x mL mælk fra køleskabet. Dernæst lader man de to kopper udveksle energi med omgivelserne i f.eks. 10 minutter, hvorefter samme mængde mælk fra køleskabet hældes i kop nummer to. Vi venter på at væsken falder til ro, og vi måler de to koppers temperatur. Spørgsmålet er: hvilken er varmest.

Enhver, der forstår Fouriers lov og/eller de kvalitative konsekvenser af varmeledningsligningen, ved, at varme udveksles hurtigere, jo stejlere temperaturgradienten er. Derfor vil kop nummer to efter eksperimentets afslutning have afgivet mere energi til omgivelserne end kop nummer 1 og vil derfor være koldere.

Hvis der skal mælk i

Så skal den hældes i hurtigst muligt. Så holder kaffen temperaturen bedst.

Igen igen..

Spørg læserne: Hvorfor har rækkefølgen af mælk og kaffe betydning for temperaturen?

torsdag 29. apr 2010 kl. 17:02

http://ing.dk/artikel/108382-s...uren

Re: mælk holder kaffen varm!

Mælk har en større varmefylde end vand.

Påstand !

Jammen forholder det sig sådan at kaffe med mælk afkøles langsommere ?

Jeg har ikke lige tid idag til at lave experimentet, men det er vel ikke raketvidenskab lige at lave to ens kopper kaffe, og så putte en skvis mælk i den ene, og så monitere temperaturen i 20 min. ?

Det kan da meget vel være fedtet der forhindrer fordampning fra kaffens overflade. Fordampning køler ihvertfald meget....

Re: mælk holder kaffen varm!

Nej, mælk har en *mindre* specifik varmekapacitet end vand.
Denne kilde angiver det som 3,77 - andre, iflg. en hurtig søgning så højt som 3, 94. Men under alle omstændigheder mindre end for vand:
http://www.engineeringtoolbox....html

Re: mælk holder kaffen varm!

Tja, det har du da ret i. Det forekom umiddelbart så logisk, at mælk med en større massefylde, indeholdende både fedt og proteiner også måtte have en højere varmefylde, at jeg ikke tjekkede det. Jeg vil dog lige anføre, at det er ikke så lige til at bestemme mælks massefylde, og det gælder sikkert også varmekapaciteten.

Re: mælk holder kaffen varm!

Så lidt repetition var ønskværdigt:
The heat required for a given temperature increase depends only on how many atoms the sample contains, not on the mass of an individual atom, according to Dulong and Petit.:-)

Varmestråling?

Sort kaffe må have en større udstråling end lys kaffe med mælk.

Overflade

Jeg mener det har noget at gøre med overfladen hvorved varme udveksles med omgivelserne.
Hvis volumen bliver større (når der kommer mælk i), bliver overfladearealet relativt til antallet af atomer, mindre. Dette gør at kaffen over tid holder sig varm længere.

Fordampning

Vil fedtholdig mælk ikke give blandingen en overflade hvorfra mindre vand fordamper? Det er jo denne fordampning, der er den store energi-æder.

tja

Hvis vi antager at der er tale om en homogen blanding vil der jo ikke være lag eller skum som kan ændre på varmetransporten. Det kommer derfor til at afhænge af den varmekapacitet som blandingen har (den med mælk må klare sig dårligst her) og den temperaturforskel der er mellem væsken og omgivelserne (her taber ren kaffe) alternativt kunne forsøget udføres hvor begge kopper starter ved samme temperatur og her vil det iflg. teorien være den rene kaffe som holder sig varm længst.

Re: Varmeledningsligningen

Enhver, der forstår Fouriers lov og/eller de kvalitative konsekvenser af varmeledningsligningen, ved, at varme udveksles hurtigere, jo stejlere temperaturgradienten er.

Mælk/kaffe blandingen vinder på point

Følgende parametre og ligninger afgør hvem der har ret:
- Densitet af væskerne
- Viscositet af væskerne
- Varmeledningsevne for væskerne
- Specifik varmekapacitet af væskerne.
- Kaffens temperatur
- Mælkens temperatur
- Den tid der går fra mælken hæles i til temperaturen måles.
- Blandingsforhold mellem mælk og kaffe
- Beholderens geometriske udformning
- Beholderens materiale
- Beholderens "farve" til bregning af varmestråling
- Omgivelsernes temperatur
- Omgivelsernes luft bevægelse
- Omgivelsernes "farve" til beregning af varmestråling
- Hvorvidt mælken og kaffen blandes sammen eller om mælken ligger på bunden.
- Formlerne for konvektiv varmeovergang varmeledning og blandingstemperatur for væsker og varmestråling.

Som i jo nok kan gætte udfra de parametre der har betydning er det næsten umuligt at lave en beregning af hvem der har ret. Der er dog flere overvejelser man kan gøre sig.

Idet mælken hældes i vil blandingstemperaturen på mælk/kaffe selvfølgelig være lavere end temperaturen på den rene kaffe. Så man kan sige at ren kaffe har et forspring. Det andet forhold der gør sig gældende er at ren kaffe har bedre termiske egenskaber end en blanding af kaffe og mælk. Viscositeten, varmeledningsevnen, specifik varmekapacitet, og densitet ændre sig med tilførslen af mælk til at give dårligere konvektiv varmeoverførsel til koppen. Desuden vil fordampningen fra overfladen formentlig blive reduceret af mælken. Så selv om den rene kaffe har et forspring vil den formentlig blive indhendtet af kaffe/mælk blandingen efter et stykke tid. Hvornår dette sker er kun muligt at finde ud af ved test. Det kan være alt lige fra 0.01 grader over rum temperatur til 70 grader over rum temperatur men jeg er sikker på at kaffe/mælk blandingen vil vinde. At teste dette er foriøvrigt ekstremt svært af følgende årsager:
- Det er svært at måle en temperatur med stor nøjagtighed. I mit daglige arbejde arbejder jeg med ned til +/-0,05 graders nøjagtighed men det kræver avanceret specialudstyr. Almindeligt udstyr opnår sjældent bedre nøjagtighed end +/-0,5 grader
- Væsken lagdeles så der er forskellig temperatur i top og bund af koppen.
- Varmeledning gennem sensoren kan forstyrre resultatet.

Så konklusionen er at i teorien vil en blanding af kaffe og mælk holde sig varm længst

Re: Mælk/kaffe blandingen vinder på point

Følgende parametre og ligninger afgør hvem der har ret:
- Densitet af væskerne
- Viscositet af væskerne
- Varmeledningsevne for væskerne
- Specifik varmekapacitet af væskerne.
- Kaffens temperatur
- Mælkens temperatur
- Den tid der går fra mælken hæles i til temperaturen måles.
- Blandingsforhold mellem mælk og kaffe
- Beholderens geometriske udformning
- Beholderens materiale
- Beholderens "farve" til bregning af varmestråling
- Omgivelsernes temperatur
- Omgivelsernes luft bevægelse
- Omgivelsernes "farve" til beregning af varmestråling
- Hvorvidt mælken og kaffen blandes sammen eller om mælken ligger på bunden.
- Formlerne for konvektiv varmeovergang varmeledning og blandingstemperatur for væsker og varmestråling.

Som i jo nok kan gætte udfra de parametre der har betydning er det næsten umuligt at lave en beregning af hvem der har ret. Der er dog flere overvejelser man kan gøre sig.

Idet mælken hældes i vil blandingstemperaturen på mælk/kaffe selvfølgelig være lavere end temperaturen på den rene kaffe. Så man kan sige at ren kaffe har et forspring. Det andet forhold der gør sig gældende er at ren kaffe har bedre termiske egenskaber end en blanding af kaffe og mælk. Viscositeten, varmeledningsevnen, specifik varmekapacitet, og densitet ændre sig med tilførslen af mælk til at give dårligere konvektiv varmeoverførsel til koppen. Desuden vil fordampningen fra overfladen formentlig blive reduceret af mælken. Så selv om den rene kaffe har et forspring vil den formentlig blive indhendtet af kaffe/mælk blandingen efter et stykke tid. Hvornår dette sker er kun muligt at finde ud af ved test. Det kan være alt lige fra 0.01 grader over rum temperatur til 70 grader over rum temperatur men jeg er sikker på at kaffe/mælk blandingen vil vinde. At teste dette er foriøvrigt ekstremt svært af følgende årsager:
- Det er svært at måle en temperatur med stor nøjagtighed. I mit daglige arbejde arbejder jeg med ned til +/-0,05 graders nøjagtighed men det kræver avanceret specialudstyr. Almindeligt udstyr opnår sjældent bedre nøjagtighed end +/-0,5 grader
- Væsken lagdeles så der er forskellig temperatur i top og bund af koppen.
- Varmeledning gennem sensoren kan forstyrre resultatet.

Så konklusionen er at i teorien vil en blanding af kaffe og mælk holde sig varm længst

Manga tak

Mange tak for alle jeres inputs.

Nå det ser jo ud som om at jeg må bøje mig og give kæresten ret.

Kommer til at høre for det de næste 10 år :)

Men endnu en gang, tak til alle der har været så rare at komme med deres tekniske/fysiske ... og for mange små-uforståelige udredninger her, altid spændende at høre/læse om hvad, hvorfor og hvordan ... :)

Re: Manga tak

Nå det ser jo ud som om at jeg må bøje mig og give kæresten ret.

Kommer til at høre for det de næste 10 år :)

Re: Manga tak

He ... kunne aldrig finde på at komme ananas i kødretter, det er "konens" dille smiler.

men jooo må være lidt ekstra sød ved hende de næste par dage (er nu ikke noget jeg behøver yderligere motivation for s).

Meennn er nu altså altid liiidt nederen, når konen får ret .. SMILER

Re: Hvis der skal mælk i

Hvis der skal mælk i

Så skal den hældes i hurtigst muligt. Så holder kaffen temperaturen bedst.

Koppens varme

Af de kloge ord på denne side synes jeg best om David VN som siger at fordampningsoverfladen i forhold til samlet volume er en vigtig parameter.
Jo bedre koppen isolerer jo mere betydning.

Lidt i tråd med dette kan man anføre at koppen opvarmes også over væskens overflade. Når mælken hældes i bruges der ikke så meget energi på at opvarme den større kopoverflade. Den var varm i forvejen. Det vil den ikke være hvis man startede med en væske med blandingstemperaturen og sammenlignede med den lidt varmere uden mælk.

Den bedste smag

Nu da emnet ser ud til at være færdigt, vil jeg fortælle at kaffen skal hældes i mælken, for at opnå den bedste smag.
Hældes mælken i kaffen, vil den første mælk blive opvarmet rigtigt meget og derved ændre smag, især hvis man laver kaffe på gammeldavs med kogende vand.