¿Cuál es la vida media de la temperatura de una lata de Coca?

¿Has oído hablar de la Ley de Enfriamiento de Newton? Es un modelo sencillo y agradable, con una tasa de enfriamiento proporcional a la diferencia entre el objeto y la temperatura ambiente (en este caso, la temperatura ambiente sería la temperatura del congelador)

Como lo has escrito, no tendrías suficiente información. Necesitarías:

  • La temperatura inicial (presumiblemente temperatura ambiente ~ 20 C, pero debe especificar)
  • La temperatura ambiente del congelador
  • La constante de tiempo k, que dependería del material (coque) y posiblemente del material del recipiente (afecta la transferencia de calor entre el ambiente líquido y el ambiente). La constante que creo necesita ser resuelta experimentalmente.

¡Guauu! Gran pregunta!

Como ha señalado Cyril Anderson, hay una fórmula de ingeniería que te proporcionará lo que necesitas con unos pocos experimentos simples.

Sin embargo, una cosa que tal vez desee considerar es que la Coca y otras bebidas gaseosas tienen mucha azúcar en ellas. ¡Tienen tanta azúcar que el punto de congelación del líquido está muy por debajo de 0 ° C! Así que puedo decirte que probablemente estés a salvo si pones la lata en el congelador durante una hora. Lo sacaría al final de la hora y mediría la temperatura del líquido. Me gustaría poner otra lata en el congelador, dentro de una bolsa de almacenamiento con cierre hermético de un galón, durante 2 horas y medir la temperatura. Incluso si la temperatura sube un poco por debajo de 0 ° C, estará perfectamente bien.

¡Simplemente no uses coque dietético! ¡Sin azúcar, sin depresión del punto de congelación!

Una solución de azúcar al 12.5% ​​(de la etiqueta de nutrición de coque) se congelará a aproximadamente -2.5 ° C. Incluso si comienza a congelarse, el hielo (agua pura) formado hará que el azúcar se vuelva más concentrado en el líquido, disminuyendo aún más el punto de congelación. Para cuando la mitad de la lata se haya congelado, la temperatura del líquido será de -5 ° C.

Entonces, tienes mucho espacio para experimentar.

¡Buena suerte!

Puede verlo como una función de tasa de primer orden de salida del equilibrio.

La “entropía” de la geometría de la lata está muy cerca de una superficie de área mínima, (esfera), pero si coloca los guisantes en una bandeja, por ejemplo, obviamente se enfrían más rápido que en la bolsa.

De modo que la geometría, junto con las sustancias involucradas, son los factores que determinan las constantes de velocidad experimentales. Es por eso que la mayoría de los problemas que demuestran las aplicaciones de la ley de enfriamiento de Newton siempre proporcionan dos puntos en la curva o ya conocen la constante.

Por lo tanto, no es completamente sencillo, porque no solo está enfriando el coque, sino que está experimentando un cambio de fase, como han notado otros. Entonces usted tiene múltiples estados sucesivos de materia, o múltiples curvas, (constantes), no una. En términos simples, el “objeto” cambia de sirope a aguanieve a compuesto sólido.

Entonces, si sigues la temperatura, obtienes curvas. Pero si sigues el calor en su lugar, creo que debería ser una curva. Creo que podría modelarlo como propiedades térmicas de un sistema de agua utilizando conductividad térmica y capacidad de calor.