Às vezes gosto de fazer chocolate quente, embora normalmente use chocolate quente em pó para misturar com água quente. No entanto, acho que fica melhor com um pouco de leite real adicionado da geladeira. Mas como o leite está frio (4 ºC) não posso colocar muito senão o Chocolate Quente não esquentará mais. A chaleira de água que uso para aquecer a água chega a até 90 ºC e não acho que posso / devo aquecer leite com ela.
Então, minha pergunta é quanto leite posso adicionar a a bebida mantendo a temperatura quente (≥60 ºC). Suponhamos que tenho um recipiente que pode conter 0,5 L e não dissipa calor para o ambiente externo. Também não sei se esta informação é necessária mas isso é feito ao nível do mar, então 1 atm. Não fazer isso no espaço ou algo maluco assim.
Também quero dizer que não me importo com quanto tempo leva para a mistura se tornar uma única temperatura uniforme. Nem como o calor se distribui enquanto o líquido está sendo misturado. Eu só me preocupo com a temperatura final após um equilíbrio ser alcançado e como a quantidade de leite afeta esse número.
Eu acho que a energia é preservada neste sistema, então uma equação de energia poderia ser usada. Embora eu não saiba como o a temperatura de um líquido está relacionada à sua energia, nem água, leite ou a mistura resultante entre os dois. Espero que alguém aqui com mais conhecimento possa me ajudar.
Comentários
- @ Countto10 Bem, ' é difícil não tornar o título muito longo e dar às pessoas uma boa ideia sobre o assunto da pergunta. Eu adicionei " Mistura de líquidos e temperatura " ao título. Embora este não seja um debate sobre o que exatamente é chocolate quente perfeito, mas dada uma definição disso, como você o faz. Qual ' é a física por trás disso. De qualquer forma, eu ' estou tentando pesquisar como " energia em um líquido " ou coisas dessa natureza, embora eu não ' ache algo útil que eu possa entender. Se for muito elementar, espero que seja fácil para você me ajudar e responder à minha pergunta.
- @ Countto10 Posso dizer que você é um conhecedor de chocolate quente e ficou muito ofendido com minha pergunta. No entanto, seus comentários não são úteis e eu gostaria de manter as discussões focadas na física.
Resposta
Para misturar dois líquidos quaisquer, em qualquer quantidade e a qualquer temperatura (em Kelvin)
a equação de que você precisa é:
$$ T_f = \ frac {(M_1 \ cdot C_1 \ cdot T_1) + (M_2 \ cdot C_2 \ cdot T_2)} {(M_1 \ cdot C_1) + (M_2 \ cdot C_2)} $$
$ T_f $ é a temperatura final
$ M_1 $ é a massa de água e chocolate
$ C_1 $ é a capacidade térmica específica da água
$ T_1 $ é a temperatura inicial da água
$ M_2 $ é a massa de leite
$ C_2 $ é a capacidade de calor específico do leite
$ T_2 $ é a temperatura inicial do leite
Você pode tirar a massa de água e leite iguais ao seu volume.
A capacidade de calor da água é 4,19 kJ / kg.K
A capacidade de calor do leite é 3,93 kJ / kg.K
Aproveite !!
Comentários
- Muito obrigado pela resposta! Parece ser exatamente o que eu estava procurando. Mas acho que você cometeu um pequeno erro. A capacidade de calor ' do leite deve ser 3,93 kJ / kg.K, mas, fora isso, parece que me dá números razoáveis. Tente também usar < tags br >. Basta colocá-los onde deseja iniciar uma nova linha. Ele não ' cria um novo parágrafo, então você não ' deixará o espaço entre as linhas.