Wie viel Grad hat ein Getränk mit Eiswürfel?

Wie viel Grad kühlt ein Getränk mit Eiswürfeln ab?

Das Hinzufügen von Eiswürfeln zu einem Getränk senkt dessen Temperatur, aber um wie viel Grad? Die Antwort hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Temperatur des Getränks, der Größe und Anzahl der Eiswürfel und der Schmelzwärme des Eises.

Schmelzwärme des Eises

Die Schmelzwärme des Eises ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um ein Gramm Eis bei 0 °C zu schmelzen. Diese Wärmemenge beträgt 334 Joule pro Gramm (J/g).

Abkühlung des Getränks

Wenn Eiswürfel in ein Getränk gegeben werden, beginnen sie zu schmelzen und nehmen Wärme aus dem Getränk auf. Dies führt zu einem Temperaturabfall des Getränks. Die Temperaturänderung hängt von der folgenden Formel ab:

ΔT = (m_e * L_f) / (m_d * c_d)

wobei:

• ΔT die Temperaturänderung des Getränks in Grad Celsius (°C) ist
• m_e die Masse des Eises in Gramm (g) ist
• L_f die Schmelzwärme des Eises (334 J/g) ist
• m_d die Masse des Getränks in Gramm (g) ist
• c_d die spezifische Wärmekapazität des Getränks in Joule pro Gramm und Grad Celsius (J/g°C) ist

Beispiel

Betrachten wir ein Getränk mit 200 g bei einer Anfangstemperatur von 20 °C. Wir fügen 50 g Eiswürfel zum Getränk hinzu. Die spezifische Wärmekapazität des Getränks beträgt 4,18 J/g°C.

Mit der obigen Formel können wir die Temperaturänderung berechnen:

ΔT = (50 g * 334 J/g) / (200 g * 4,18 J/g°C) = 4,0 °C

Daher sinkt die Temperatur des Getränks um 4,0 °C auf 16 °C.

Variablen, die die Abkühlung beeinflussen

Zusätzlich zur Schmelzwärme des Eises beeinflussen die folgenden Faktoren die Abkühlung des Getränks:

• Temperatur des Getränks: Je wärmer das Getränk, desto mehr Wärme kann es an die Eiswürfel abgeben, was zu einem stärkeren Temperaturabfall führt.
• Größe und Anzahl der Eiswürfel: Größere und zahlreichere Eiswürfel haben eine größere Oberfläche und schmelzen langsamer, wodurch das Getränk länger gekühlt wird.
• Rühren: Durch Rühren des Getränks wird die Wärme gleichmäßiger verteilt und der Abkühlungsprozess beschleunigt.

Fazit

Die Temperaturänderung eines Getränks mit Eiswürfeln hängt von Faktoren wie der Schmelzwärme des Eises, der Masse des Eises, der Masse des Getränks und der spezifischen Wärmekapazität des Getränks ab. Durch die Berücksichtigung dieser Faktoren können Sie die gewünschte Abkühlungsmenge für Ihr Getränk erzielen.