Postanowiłem więc, że przedstawię wam tym razem inny problem. Otóż za siedmioma wykopaliskami i za siedmioma mikroblogami żyje sobie pewien Mirek. Mirek ten bardzo lubi pić kawę; nie lubi jednak, gdy jest ona zbyt gorąca. Ostatnio gdy parzył sobie swój ulubiony napój, zadał sobie pytanie:
- Kiedy moja kawa ostygnie najszybciej? - Gdy na samym początku doleje do niej mleka, a potem dopiero poczekam (strategia mniej cierpliwa)? - A może odwrotnie – lepiej jest odczekać, a dopiero tuż przed piciem wlać mleko (strategia bardziej cierpliwa)? - Hmm, może to po prostu nie ma żadnego znaczenia? - Istnieje jeszcze jedna możliwość: może to kolejny z nierozwiązanych problemów wszechświata, przy którym hipoteza Riemanna czy teoria wielkiej unifikacji to pestka ( ͡°͜ʖ͡°).
Mirek ten jest jednak Januszem matematyki i fizyki i nie potrafi sam sobie odpowiedzieć na postawione pytanie. Znasz może odpowiedź i umiesz pomóc naszemu Mirkowi? Pamiętaj jednak, że Mirek ten jest bardzo nieufny - ostatecznie nie zaufa nikomu, kto nie przedstawi mu dowodu (najlepiej matematyczno-fizycznego) lub logicznie nie wyjaśni dlaczego akurat takie rozwiązanie jest lepsze. Dla ułatwienia i większej ścisłości przyjmijmy dodatkowe założenia: - dolewane mleko posiada temperaturę pokojową; - różnice we właściwościach fizycznych mleka i kawy są zaniedbywalne (problem można sprowadzić, do wlewania wody do wody); - kubek również nie jest jakiś „magiczny” lub nietypowy. - pomijamy takie szczegóły jak wpływ podgrzewania otoczenia przez stygnącą kawę;
Jeżeli zagadka się spodoba, to może jeszcze jakaś się znajdzie. Polecam spróbować samemu zmierzyć się z tym problemem – w Internecie są nawet naukowe artykuły na ten temat, ale nie o to w tym przecież chodzi.
@jakubito: imho nie ma znaczenia: strumień przepływającego ciepła w tym wypadku zależy od dwóch najistotniejszych czynników: -różnicy temperatur między napojem (kawą lub kawą z mlekiem), a otoczeniem -powierzchni wymiany ciepła Czyli im większa różnica temperatur i powierzchnia, tym szybciej kawa wystygnie. Mamy
@jakubito: poczekać z mlekiem jak najdłużej - im ciecz jest cieplejsza tym szybciej się chłodzi. Atomy gorącej kawy mają więcej energii i szybciej się mieszają, z większą częstotliwością docierają do krawędzi szklanki i powierzchni kawy.
Bardzo podobny temat widziałem parę lat temu. Było tam pytanie która woda zamarznie szybkiej - gotująca czy o temperaturze pokojowej. Wyszło że szybciej zamarza dopiero zdjęta z gazu.
Stawiam więc na kawę bez mleka, jako że podgrzana woda szybciej pozbywa się cząsteczek o wyższych energiach.
Oczywiście szybciej jest gdy odczekamy. Nie wpadłbym na ten drugi argument (za mieszaniem od razu).
Interesuje nas jak najszybsza ucieczka energii cieplnej z napoju. Szybkość z jaką energia ucieka jest proporcjonalna do różnicy temperatur (i innych rzeczy jak na przykład powierzchnia kontaktu ale mają one najprawdopodobniej znacznie mniejsze znaczenie - chyba że na przykład posługujemy się mocno nietypowymi naczyniami). Więc chcemy żeby różnica temperatur pomiędzy kawą a otoczeniem była jak największa (czyli
@Czarp: Według załączonego przeze mnie wykresu, wraz z spadkiem temperatury maleje prędkość oddawania ciepła, więc im później dolejesz zimne mleko tym szybciej schłodzisz kawę.
Edit: Czy to nie jest wykonanie dwóch operacji liniowych i kolejność nie ma znaczenia?
Edit2: W tym prostym modelu pomijam straty z promieniowania, które są proporcjonalne do 4 (chyba) potęgi różnicy temperatur. To by zrobiło z modelu model nieliniowy.
@Akant @Czarp @Skinnyp @mrmcmt @raFFcio @Kulek1981: Z odpowiedzią się jeszcze wstrzymam - opublikuję ją późniejszym wieczorem. Dorzucę też kolejną zagadkę, z którą miałem naprawdę spory problem, gdy pierwszy raz się z nią zetknąłem.
Idiotom cieszącym się z potencjalnej wygranej Trumpa przypominam, że Trump chce wyprowadzić USA z NATO. Więc zastanówcie się 3 razy zanim coś głupiego napiszecie znowu. #usa #trump #wybory #swiat
#!$%@? czasy że dochodzi do zamachu na prezydenta USA i pierwsze co to ludzie myślą że to USTAWKA xd troche to świadczy o głupocie ale też pokazuje jak ten oszukańczy swiat sprawia że ludzie już w nic nie wierzą #usa #trump
ostatnio wstawiłem filmik z doświadczeniem z dwoma balonami. Niektórzy uznali, że wynik doświadczenia jest intuicyjny i łatwy do przewidzenia: http://www.wykop.pl/link/3030301/eksperyment-z-dwoma-balonami/
Postanowiłem więc, że przedstawię wam tym razem inny problem.
Otóż za siedmioma wykopaliskami i za siedmioma mikroblogami żyje sobie pewien Mirek. Mirek ten bardzo lubi pić kawę; nie lubi jednak, gdy jest ona zbyt gorąca. Ostatnio gdy parzył sobie swój ulubiony napój, zadał sobie pytanie:
- Kiedy moja kawa ostygnie najszybciej?
- Gdy na samym początku doleje do niej mleka, a potem dopiero poczekam (strategia mniej cierpliwa)?
- A może odwrotnie – lepiej jest odczekać, a dopiero tuż przed piciem wlać mleko (strategia bardziej cierpliwa)?
- Hmm, może to po prostu nie ma żadnego znaczenia?
- Istnieje jeszcze jedna możliwość: może to kolejny z nierozwiązanych problemów wszechświata, przy którym hipoteza Riemanna czy teoria wielkiej unifikacji to pestka ( ͡° ͜ʖ ͡°).
Mirek ten jest jednak Januszem matematyki i fizyki i nie potrafi sam sobie odpowiedzieć na postawione pytanie. Znasz może odpowiedź i umiesz pomóc naszemu Mirkowi? Pamiętaj jednak, że Mirek ten jest bardzo nieufny - ostatecznie nie zaufa nikomu, kto nie przedstawi mu dowodu (najlepiej matematyczno-fizycznego) lub logicznie nie wyjaśni dlaczego akurat takie rozwiązanie jest lepsze.
Dla ułatwienia i większej ścisłości przyjmijmy dodatkowe założenia:
- dolewane mleko posiada temperaturę pokojową;
- różnice we właściwościach fizycznych mleka i kawy są zaniedbywalne (problem można sprowadzić, do wlewania wody do wody);
- kubek również nie jest jakiś „magiczny” lub nietypowy.
- pomijamy takie szczegóły jak wpływ podgrzewania otoczenia przez stygnącą kawę;
Jeżeli zagadka się spodoba, to może jeszcze jakaś się znajdzie. Polecam spróbować samemu zmierzyć się z tym problemem – w Internecie są nawet naukowe artykuły na ten temat, ale nie o to w tym przecież chodzi.
PS: wołam tych, którzy uważali, że ostatni eksperyment był intuicyjny: @Kulek1981 @macko18cm, @Arachnofob, @Czarp, @chuckmls. Zawołam tez tych, którzy ostatnio wykazali zainteresowanie: @KEjAf, @gozewson, @Kid_A
PPS: jeżeli nikt dobrze nie uzasadni odpowiedzi, a kogoś to będzie interesowało to później wstawię rozwiązanie.
Mała podpowiedź:
#nauka #ciekawostki #fizyka #matematyka #zagadka #eksperyment
Kiedy kawa ostygnie szybciej:
strumień przepływającego ciepła w tym wypadku zależy od dwóch najistotniejszych czynników:
-różnicy temperatur między napojem (kawą lub kawą z mlekiem), a otoczeniem
-powierzchni wymiany ciepła
Czyli im większa różnica temperatur i powierzchnia, tym szybciej kawa wystygnie.
Mamy
Stawiam więc na kawę bez mleka, jako że podgrzana woda szybciej pozbywa się cząsteczek o wyższych energiach.
Interesuje nas jak najszybsza ucieczka energii cieplnej z napoju. Szybkość z jaką energia ucieka jest proporcjonalna do różnicy temperatur (i innych rzeczy jak na przykład powierzchnia kontaktu ale mają one najprawdopodobniej znacznie mniejsze znaczenie - chyba że na przykład posługujemy się mocno nietypowymi naczyniami). Więc chcemy żeby różnica temperatur pomiędzy kawą a otoczeniem była jak największa (czyli
źródło
Komentarz usunięty przez autora
Musimy brać pod uwagę samą temperaturę otoczenia, tj musi być ona niższa niż kawy- inaczej by nie sygła.
Edit: Czy to nie jest wykonanie dwóch operacji liniowych i kolejność nie ma znaczenia?
Edit2: W tym prostym modelu pomijam straty z promieniowania, które są proporcjonalne do 4 (chyba) potęgi różnicy temperatur. To by zrobiło z modelu model nieliniowy.