Une boisson reste-t-elle plus froide dans une canette en métal ou une bouteille en plastique?

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Auteur: John Stephens
Date De Création: 24 Janvier 2021
Date De Mise À Jour: 15 Peut 2024
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Une boisson reste-t-elle plus froide dans une canette en métal ou une bouteille en plastique? - Science
Une boisson reste-t-elle plus froide dans une canette en métal ou une bouteille en plastique? - Science

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Bien que les récipients en plastique pour boissons posent plusieurs problèmes aux consommateurs, l'un des avantages de ces récipients est leur conductivité thermique inférieure à celle des récipients en métal. Cela devrait signifier pour les consommateurs que, lorsqu'elles sont laissées sur une table ou tenues à la main, les boissons ont tendance à rester plus froides plus longtemps dans un récipient en plastique. Lorsque vous prenez en compte les effets des courants d’air, les deux types de conteneurs fonctionnent probablement à peu près de la même manière. Cependant, si vous avez des canettes de soda à la température ambiante et que vous voulez les refroidir rapidement pour vous préparer à un pique-nique, vous obtiendrez plus de succès avec les canettes en métal qu'avec les bouteilles en plastique.


TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

Bien que les métaux conduisent la chaleur plus rapidement que les plastiques, des expériences suggèrent que les liquides dans des conteneurs en métal restent froids à peu près aussi longtemps que ceux en plastique opaque ou semi-transparent.

Quantifier le transfert de chaleur

Les scientifiques quantifient la capacité d'un matériau à transférer de la chaleur par sa conductivité thermique, indiquée par la lettre grecque minuscule lambda, ou λ. Cette quantité exprime la quantité de puissance transférée par unité de distance et par degré de température. Dans le système MKS, ses unités sont exprimées en watts par mètre Kelvin ou W / (m⋅K).

Les métaux ont des conductivités allant de quelques dizaines à plusieurs centaines de watts par mètre Kelvin. La plupart des boîtes métalliques sont en aluminium, qui a une conductivité thermique de 205 W / (m⋅K). Le plastique, en revanche, a une conductivité thermique d'environ 0,02 à 0,05 W / (m⋅K). C'est une différence de cinq ordres de grandeur, ce qui signifie que l'aluminium transmet cent mille fois plus de chaleur par unité de distance qu'un plastique à la même température.


Aluminium contre verre

Le verre a une conductivité thermique de 0,8 W / (m⋅K), soit un peu plus de 10 fois celle du plastique, mais 10 000 de moins que le métal. Bien que cela suggère qu'une boisson dans une bouteille en verre chauffera moins vite qu'une boisson dans une canette en métal, des expériences ont montré qu'elles se réchauffaient à peu près au même rythme. Ce comportement paradoxal est le résultat de la manière dont le transfert de chaleur par rayonnement des conteneurs interagit avec les modèles de convection dans l'air ambiant. Une expérience comparable utilisant des conteneurs en plastique pourrait aboutir à un résultat similaire, mais elle ne démontrera certainement pas que le liquide dans le conteneur en métal reste froid plus longtemps que celui dans le conteneur en plastique. Theres une condition, cependant. Le plastique doit être opaque ou semi-transparent.


Plastique transparent

De nombreuses boissons gazeuses sont conditionnées dans des bouteilles en plastique transparentes. Si vous en placez une au soleil, les rayons ultraviolets du soleil peuvent atteindre le liquide qu’il contient et le chauffer. En conséquence, le liquide chauffera plus rapidement que s'il se trouvait dans un récipient en métal opaque, d'autant plus que la bouteille peut agir comme une lentille et amplifier le rayonnement solaire. Cet effet peut plus que compenser la différence de conductivité thermique. Laisser les boissons au soleil n'est pas conseillé si vous voulez qu'elles restent froides, mais parfois, vous n'avez pas le choix, et si ce n'est pas le cas, peu importera que le récipient soit en plastique ou en aluminium.

Les canettes sont meilleures pour les glacières

Les boissons chaudes refroidiront plus rapidement au réfrigérateur ou dans un coffre à glace si elles sont dans des canettes d'aluminium que si elles sont dans des bouteilles en plastique. Dans un espace confiné dans lequel les courants d'air ne sont pas un facteur, la conductivité thermique plus élevée de l'aluminium permet un transfert de chaleur plus rapide et plus efficace. Donc, si vous êtes à un pique-nique et que vous avez un coffre à glace pour garder vos boissons au froid, achetez-les dans des canettes d’aluminium. Ils refroidiront plus rapidement dans la glace et resteront plus longtemps au froid.