Cunoscătorii noștri din casă răspund la întrebări despre interacțiunile dumneavoastră cu tehnologia.

Întrebare: Care este cel mai bun răcitor, din punct de vedere al fizicii?

R: Mai întâi, o reamintire din fizica de liceu: Căldura, la nivel atomic, este mișcarea moleculelor. Cu cât acestea se mișcă mai repede, cu atât mai fierbinte este solidul/lichidul/gazul. Într-un gaz fierbinte, acest lucru înseamnă că moleculele zburdă, ricoșând în pereți. Într-un solid fierbinte, moleculele vibrează acolo unde se află, transmițând vibrațiile lor oricăror vecini care vibrează mai lent prin legăturile moleculare elastice care țin solidul împreună.

Frigul este absența căldurii, la fel cum întunericul este absența luminii. Scopul unui răcitor, prin urmare, nu este atât de mult de a păstra „frigul” înăuntru, ci de a ține căldura afară. Cât de bine poate face acest lucru un răcitor va depinde de trei factori cheie: izolația, aerul și gheața.

Atunci, care este cel mai bun răcitor? Gândiți-vă din perspectiva termodinamicii:

Unul cu izolație groasă, cu spumă cu celule închise

În general, toate răcitoarele comerciale folosesc aceeași metodă de izolare: spumă între pereții interiori și cei exteriori. Spuma este un bun izolator din două motive. În primul rând, este umplută cu bule de gaz; gazele conduc căldura mai puțin eficient decât lichidele sau solidele, iar prinderea gazului în bule mici împiedică gazul să transfere eficient căldura prin convecție. În al doilea rând, moleculele de polimer care alcătuiesc pereții bulelor sunt legate destul de slab; acest lucru limitează viteza cu care căldura poate fi transferată de la o moleculă la alta. (Moleculele din materialele cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi metalul, conțin electroni care circulă liber, care transferă căldura mai ușor decât omologii lor mai puțin mobili.)

Dar nu toate spumele sunt create la fel! Aveți spuma cu celule închise și spuma cu celule deschise. Spuma cu celule închise este densă și rigidă, iar majoritatea bulelor de gaz nu se ating între ele. Spuma cu celule deschise este mai flexibilă și mai ușoară, dar pentru că majoritatea bulelor de gaz sunt în contact unele cu altele, căldura trece mai ușor prin ea și, prin urmare, este mai puțin izolatoare. Cele două tipuri de spumă rețin, de asemenea, tipuri diferite de gaz: Bulele cu celule deschise sunt adesea umplute cu vapori de apă, în timp ce spumele cu celule închise sunt umplute cu o varietate de alte substanțe chimice cu proprietăți izolatoare mai bune, cum ar fi pentanul. (Timp de decenii, majoritatea spumelor izolatoare cu celule închise au fost umplute cu CFC; acestea au fost eliminate treptat după ce s-a descoperit impactul lor asupra stratului de ozon. Cele mai multe dintre gazele spumante actuale nu sunt la fel de bune pentru protejarea mezelurilor reci, dar sunt semnificativ mai bune pentru protejarea atmosferei!)

Spuma cu celule deschise este tipul de spumă utilizat în lăzile de prânz cu pereți moi și altele asemenea, în timp ce răcitoarele cu pereți rigizi conțin, în general, spumă cu celule închise în pereții lor. Din cauza diferenței dintre ele în ceea ce privește puterea lor de izolare, aproape întotdeauna vă este mai bine să alegeți o ladă frigorifică cu pereți tari decât una cu pereți moi, atâta timp cât portabilitatea nu este un factor limitativ.

În cele din urmă, și cel mai intuitiv, eficiența lăzii dumneavoastră frigorifice va depinde de grosimea spumei folosite pentru a o izola. Unele răcitoare mai ieftine nu au izolație în capace sau atunci au o izolație mai subțire în partea de jos a răcitorului; ambii factori vor reduce eficiența răcitorului dumneavoastră. În plus, dacă capacul răcitorului dvs. are suporturi pentru pahare, luați în considerare posibilitatea de a pune în partea de jos a acestora un dop din material izolator, cum ar fi polistirenul. (Sau, dacă nu le folosiți, luați în considerare posibilitatea de a le umple cu spumă pulverizată sau spumă cu memorie!)

Unul care rămâne plin și nedeschis

În comparație cu solidele și lichidele, aerul este un conductor slab de căldură. Dar nu-l subestimați! De fiecare dată când conținutul răcitorului dvs. intră în contact cu aerul mai cald de afară, acele molecule care se mișcă mai repede intră acolo și vă împung moleculele reci în coaste, făcându-le să se miște mai repede – și făcând berea dvs. puțin mai caldă. Din acest motiv, este mai bine ca răcitorul dvs. să nu fie deschis des. Luați în considerare posibilitatea de a avea răcitoare separate pentru mâncare și pentru băuturi.

În plus, o răcitoare bună va fi etanșă. Verificați sigiliul din jurul capacului răcitorului dvs. și asigurați-vă că acesta lasă să intre cât mai puțin aer posibil. Unele răcitoare, cum ar fi YETI și Orca, sunt turnate dintr-o singură bucată de plastic, fără cusături, într-un proces numit roto-mulare. Este incredibil de eficient în a ține aerul afară, dar poate fi, de asemenea, incredibil de scump.

Dacă este posibil să vă umpleți răcitorul astfel încât să nu existe goluri de aer, faceți acest lucru – de preferință cu gheață. Pentru că, în timp ce un amestec de gheață și apă topită din răcitorul dvs. va avea întotdeauna 32 de grade Fahrenheit, orice aer din răcitorul dvs. va fi mai cald decât atât. Umplerea acelor pungi de aer cu gheață te scapă de această problemă.

Unul cu o cantitate (și o formă) adecvată de gheață

Raportul general acceptat de gheață la conținut este de aproximativ 2:1. (Raportul ideal are atât de mulți factori, inclusiv căldura specifică a conținutului tău, încât nu este ceva ce merită calculat înainte de fiecare excursie cu cortul). Viteza de topire a gheții este direct legată de suprafața sa: Un bloc de gheață se topește mult mai lent decât o cantitate echivalentă de gheață în cuburi mici. Luați în considerare cumpărarea de blocuri de gheață, sau înghețați apă într-un ulcior de plastic de un litru pentru a vă face propriul „bloc”. (După ce această poveste a fost publicată pentru prima dată, profesorul de fizică Fred Bucheit ne-a scris pentru a ne reaminti că topirea gheții este de fapt de dorit, deoarece astfel gheața absoarbe căldura care altfel v-ar încălzi berea. Dacă vreți ca conținutul să fie la răcire maximă, cuburile care se topesc rapid sunt prietenele dumneavoastră; dacă aveți o călătorie lungă în care conținutul nu trebuie să înghețe, gheața în bloc va rezista mult mai mult timp.)

Pe măsură ce gheața se topește, nivelul apei din răcitorul dumneavoastră va crește. Nu o goliți! Încă mai izolează conținutul răcitorului dumneavoastră. (Apa poate conduce căldura mai bine decât aerul, dar atâta timp cât apa este mai rece decât aerul, este cea mai bună alegere pentru a vă păstra berea înăuntru.)

Moleculele care se mișcă rapid sunt inamicul lucrurilor reci, iar menținerea acestor molecule la distanță este ambiția curajoasă a tuturor răcitoarelor – cele mai bune profită din plin de legile fizicii pentru a-și maximiza puterea.

Meredith Fore își place cidrul tare rece ca gheața și scrie pentru WIRED despre fizică în calitate de AAAS Mass Media Fellow.

Actualizat 7-11-19, 9 pm EDT, pentru a clarifica modul în care topirea gheții poate ajuta de fapt la menținerea băuturilor reci.

Ce vă putem spune? Nu, serios, ce vreți să vă spună unul dintre experții noștri interni? Postați întrebarea dvs. în comentarii sau trimiteți un e-mail la Cunoscători.

Mai multe povești grozave de la WIRED

• Un dispozitiv de detectare a „agresivității” în școli dă deseori greș
• Noul Rege Leu de la Disney este VR-…alimentat de cinema

Hacks Google Photos pentru a vă îmblânzi supraîncărcarea de poze

• Este timpul să treceți la un browser de confidențialitate
• Regina „robotului de rahat” de pe YouTube a făcut o camionetă Tesla
• 📱 Sfâșiat între cele mai noi telefoane? Nu vă temeți niciodată – consultați ghidul nostru de cumpărare pentru iPhone și telefoanele Android preferate
• 📩 Vă este foame pentru și mai multe scufundări profunde pe următorul subiect preferat? Înscrieți-vă la buletinul informativ Backchannel