Fragezeichen

Es kommt immer wieder mal vor, das Leserinnen und Leser sich an die ScienceBlogs-Redaktion oder auch an einzelne Bloggerinnen und Blogger wenden, weil sie eine Frage haben, die ihnen auf den Nägeln brennt oder zumindest ihre Neugier plagt – und weil sie hoffen, von wissenschaftlich versierten Köpfen eine Antwort zu erhalten, die sie durch Googeln einfach nicht finden könnten. Aber wir wissen, als SB-Team, auch aus Erfahrung, dass diese Kompetenz nicht nur bei unseren Bloggerinnen und Bloggern, sondern in hohem Maß auch bei unseren Leserinnen und Lesern zu finden ist. Darum wollen wir in dieser neuen Rubrik nicht nur solche (An)Fragen veröffentlichen, sondern auch alle unsere Kommentierenden, die sich zu einer Anwtort berufen fühlen, dazu einladen, diese Antwort in einem Kommentar* mit uns allen zu teilen.

Hier nun die erste Frage von unserem Leser Patrick:

Meine Freunde und ich waren eines Abends etwas trinken, um genauer zu sein wir tranken Moscow Mule. Wir tranken stilecht aus Kupferbecher. Da entbrannte eine Diskussion darüber, ob ein Metallbecher (genauer: Kupferbecher) das Getränk, länger oder kürzer kalt hält(Es sind Eiswürfel mit drin). Die Gegenseite argumentierte, das der Becher sich viel kälter anfühlt, somit auch länger kalt bleibt. Ich war der Meinung das er schneller wieder warm wird, da der Wärmetransport bei Metall höher ist als bei Plastik oder Glas.
Wir wären sehr dankbar, wenn jemand von eurem Autoren-Team uns eine klare Antwort geben kann. Außer den Aussagen der Hersteller dieser Kupferbecher haben wir keine befriedigende Antwort gefunden.

* Es ist uns klar, dass das Format der Kommentare nicht die ideale Lösung ist. Aber vom Start weg ist es erst einmal der einfachste Weg; in der Zukunft werden wir sicher noch elegantere Einfälle haben.

Kommentare (40)

  1. #1 Uli Schoppe
    11. Juli 2018

    Wenn es darum geht den Wärmetransport in Getränk zu verringern ist Glas Kupfer deutlich überlegen. Je kleiner der Wärmeleitwert desto besser ist ein Stoff doch als Dämmaterial geeignet. Glas 0.76 zu handelsüblichem Kupfer 300 ist da deutlich. Würde der Becher nur auf dem Tisch stehen würde ich mir um mein Getränk noch nicht so viel Sorgen machen, so toll ist der Transport durch die Luft nicht. Ich nehme den aber ja in die Hand so das die Handwärme schön effektiv in das Getränk kann, darum fühlt sich der Becher ja kalt an. Und deshalb haben Sektgläser doch einen Stiel zum festhalten…

  2. #2 Markweger
    11. Juli 2018

    Es hängt vom Wärmeübergang ab.
    Der Wärmeübergang von der Flüssigkeit zum Metall und von Metall zur Luft ist meines Wissens wesentlich größer als etwa zu oder von Porzellan. Metalle sind nicht nur gute elektr. Leiter sondern auch gute Wärmeleiter.
    Porzellan ist elektr. isolierend, aber leitet auch Wärme weniger weiter.
    Ein Metallbecher ist gleich warm oder kalt wenn man eine Flüssigkeit in ihn gibt, eine Pozellanschale braucht viel länger.
    Sowohl die Wärmeleitung innerhalb des Metalls, aber auch der Wärmeübergang zu anderen Medien ist bei Metall größer.
    Im Metallbecher paßt sich die Flüssigkeit daher deutlich rascher der Umgebungstemperatur an.
    Dafür dass wir ein Stück Metall gleicher Temperatur wentlich kälter (oder wärmer) empfinden als ein Stück Holz (oder auch Porzellan) ist der Wärmeübergang verantwortlich, also wieviel Wärmeenergie pro Zeit von einem Gegenstand pro Zeit auf unseren Körper übergeht, bzw. umgekehrt.
    Auch kaltes (warmes) Wasser empfinden wir als sehr viel kälter (wärmer) als Luft. Selbst feuchte Luft empfinden wir bereits als kälter (wärmer) als trockene Luft.
    Gute Wärmeleiter haben im allgemeinen auch eine größere Energiedichte, sie haben bei gleicher Temperatur mehr Energie pro Volumen bzw. man braucht mehr Energie um ihre Temperatur zu erhöhen.

  3. #3 Markweger
    11. Juli 2018

    Ja großere spez. Energiedichte geht im allgemeinen auch mit größerer spez. Masse einher (ist ja auch mehr Masse pro Volumen) es ist aber nicht ein direkter Zusammenhang.

  4. #4 rolak
    11. Juli 2018

    Generell sollte bei gleichen Rahmenbedingungen der Austausch einer Trennschicht zwischen ‘wärmer’ und ‘kälter’ durch ein besser wärmeleitendes Material die benötigte Zeit für den Temperaturausgleich verkürzen.
    Es drängt sich allerdings bei dieser Frage ein kleines Experiment geradezu auf…

    der Becher sich viel kälter anfühlt, somit auch länger kalt bleibt

    Hübscher Fehlschluß, entspricht ‘sich kälter anfühlen’ doch einem größeren Wärmeverlust bei der fühlenden Hand, ein Energiefluß, der beim Aufwärmen des Drinks mithilft.

  5. #5 tomtoo
    11. Juli 2018

    @Frage steller
    Kupfer ist ein hervorragender Wärmeleiter. Wärme fliest sozusagen immer vom Wärmeren zum Kühleren Ort. Berührst du den Becher mit der Hand, fliest also die Wärme durch den guten Wärmeleiter Kupfer hin zum Kühleren Getränk sehr gut ab. Darum fühlt er sich kühl an. Genau das gleiche geschieht mit der Umgebungsluft. Ergo das Getränk wird schneller Warm als zum bspl. bei Glas oder Kunststoff. Ausser die Umgebungstemperatur ist geringer als die des Getränks, also so eine Moskow Balkonparty bei -15 Grad. Da kann man sich die Eiswürfel und Kühlschrank sparen, das warme Getränk kann durch denn Kupferbecher prima seine Wärme an die Umgebung abgeben. Da brauchs dann auch viel Vodka im Getränk, sonst gibts ruck zuck Moscow Mule zum Lutschen. ; )

  6. #6 Markweger
    11. Juli 2018

    Gleichsetzen darf man es natürlich nicht, Metall (auch Leichtmetall) ist wesentlich besserer Wärmeleiter als Porzellan und hat auch eine größere Energiedichte.

  7. #7 Mars
    11. Juli 2018

    hi,

    mir fallen da sofort ein: wärmeleitfähigkeit und wärmekapazität.

    solange die eiswürfel noch am schmelzen sind, (ich gehe da von einem bereits gut gekühlten stöffchen aus) dürfte es noch keine grosse auswirkung haben, denn diese halten ein gleichgewicht.
    später, vorallem wenn man den becher in der hand hällt, wird er schneller warm werden, denn die wärmere umgebung bringt hier das gros der energie in das system – und durch den kontakt mit der hand erhöhter wärmezufluss, besser als luft gleicher temp.
    bei einem dicken plastikbecher (oder noch besser, doppelwandigem vacuumgefäss) dauert das warm werden viel länger, weil der energieausgleich nicht so einfach läuft
    weshalb sich der kupferbecher immer kalt anfühlt (einem die ‘wärme’ aus den fingern saugt) und der plastikbecher sich zwar auch kühl, aber nicht so kalt anfühlt, weil er eben die wärme nicht so gut leitet

    am besten hält es natürlich, mit einem stoff hoher wärmekapazität, der vorher auf ‘kalt’ gebracht wurde
    zb ein dickwandiger keramikbecher, der kann gut speichern, hat aber keine so hohe wärmeleitfähigkeit

    na dann prost

    das gleiche gilt gerade auch für mein käffchen, welches sich lange warm halten soll, weshalb ich eben diesen keramikbecher bevorzuge.
    jetzt bin ich auf die physiker gespannt, die das täglich anwenden müssen …. was die dazu noch sagen werden.

  8. #8 haarigertroll
    11. Juli 2018

    Dass sich der Becher kalt anfühlt beweist doch, dass er die Wärme besser nach außen transportiert, ergo “kühlt” er schlechter.
    Die Wärmekapazität dürfte bei gleicher Glasgröße annähernd gleich sein (Kupfer hat eine höhere Dichte, aber geringere spezifische Wärmekapazität – zumindest laut Wiki), somit ist die Wärmemenge, die der Becher selbst aus dem Getränk zieht, ungefähr gleich.

    Es dürften sekundäre Effekte dazu kommen, wie z.B. die Taubildung auf der Oberfläche des sehr kalten Kupferbechers, die bringt auch noch mal Energie ins Getränk (“kostet” also Kälte”).

    Trotzdem: Solange der Drink noch festes Eis enthält ist er ungefähr 0 Grad kalt, egal in welchem Gefäß!

  9. #9 Сhemіkеr
    11. Juli 2018

    Ich war der Meinung das er schneller wieder warm wird, da der Wärmetransport bei Metall höher ist als bei Plastik oder Glas.

    Ja das stimmt. Der Kupfer­becher fühlt sich des­halb kalt an, weil Wärme aus dem Finger ins Becher­inne­re fließt, und des­halb wird es dort rascher warm. Das gilt übri­gens ge­nau­so für kalte Ge­trän­ke (die sich schnel­ler er­wär­men) als auch für heiße (die schnel­ler auskühlen).

    Das Gegenteil beo­bach­tet man in einem iso­lieren­den Becher, z.B. aus Schaum­stoff. Da kann man wahl­weise kochen­des Was­ser oder flüssigen Stick­stoff ein­fül­len, und wird mit den Fingern trotzdem keine ab­weichen­­de Tem­pera­tur an der Becher­außen­wand feststellen.

  10. #10 roel
    11. Juli 2018

    Erstmal: Tolle Idee, ich hoffe sie wird gut angenommen.

    Dann: ” In dieser Rubrik wollen unsere Leserinnen und Leser einladen”, da fehlt ein wir.

    Und dann versuche ich mal, die Frage zu beantworten: Wie gut oder schlecht ein Becher kaltes kalt und warmes warm hält liegt an der Wärmeleitfähigkeit.
    Eine kleine Übersicht zur Wärmeleitfähigkeit , ist auf Wikipedia zu finden: https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit#Beispielwerte

    Wärmeleitfähigkeit λ in W/(m·K)

    Kupfer, Handelsware:240…380
    Glas: 0,76
    Polypropylen: 0,23

    Es kommt zusätzlich auf die Form des Gefäßes an. Aber bei gleicher Form, sorgt Kupfer für einen schnelleren Temperaturaustausch.

  11. #11 Chris
    11. Juli 2018

    Im Prinzip wird das Getränk im Metallbecher schneller warm.
    Die Umgebungswärme wird durch das Metall schneller zum Getränk “weitergeleitet” und es erwärmt sich logischerweise auch schneller.
    Genau umgekehrt funktioniert ja ein Thermo-Becher. Durch entsprechende Materialien, eine Luftschicht zwischen zwei Kuststoffschichten o.ä. kann die Wärme des Kaffees oder Tees nicht so schnell an die Umgebung abgegeben werden, bzw. nur über die Fläche oben (wenn kein Deckel drauf ist).

  12. #12 Lercherl
    11. Juli 2018

    Zusammengefasst: Kupfer hält kürzer kalt.

    Dass es sich kalt anfühlt, ist ein Zeichen dafür, dass der Kupferbecher schlechter geeignet ist, ein Getränk kalt zu halten, weil durch die Gefäßwand Wärmeaustausch zwischen Inhalt und Umgebung stattfindet. Solange noch Eis vorhanden ist, wird der Cocktail aber nicht wärmer (Temperatur bleibt weitgehend konstant), obwohl von außen durch Wärmeleitung Energie in Form von Wärme zugeführt wird: die Energie wird aufgebraucht, um das Eis zu schmelzen.

    Kupfer ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter und leitet die Umgebungswärme sehr schnell ins Gefäß. Ein ideales Gefäß zum Bewahren der Temperatur, egal ob kalt oder warm, fühlt sich immer gleich an, egal was drinnen ist: die Oberflächentemperatur ist gleich der Außentemperatur. Thermosflaschen (bessere für den professionellen Labor-Einsatz nennt man Dewar-Gefäße) kommen diesem Ideal nahe und können die Temperaturdifferenz zwischen Inhalt und Umgebung viele Stunden oder sogar Tage halten. So ein Gefäß besteht aus schlecht wärmeleitendem Glas, ist doppelwandig mit einer Vakuum-Schicht dazwischen, um Wärmeleitung zu minimieren und innen verspiegelt, um Verluste durch Wärmestrahlung zu vermeiden.

  13. #13 Tobi
    11. Juli 2018

    Durch die höhere Wärmeleitfähigkeit des Kupfers gegenüber Glas oder Keramik wird sich der Inhalt schneller der Umgebungstemperatur angleichen. Das heißt in diesem Fall, er wird schneller warm, besonders wenn man mit seinen Händen zusätzlich Wärme hinzufügt. (Deshalb fühlt sich der Becher auch kalt an, denn das Kupfer transportiert Wärme effektiv von der Haut weg)

    Umgekehrt wird der Inhalt im Kupferbecher auch schneller kalt werden, wenn man ihn in den Kühlschrank stellt.

  14. #14 Michael
    11. Juli 2018

    Frau Schönstein, dem Patrick kann ich nur raten – als höchste Instanz der Physik – ein Experiment mit unterschiedlichen Bechern durchzuführen.

  15. #15 anche laval
    11. Juli 2018

    Kupfer leitet die Wärme etwa 300 x besser als Glas.
    Wenn man also den Kupferbecher in der Hand hält, dann fühlt sich das schön kühl an, aber der Becher erwärmt sich schneller.
    Die Eiswürfel halten das Getränk ziemlich lange kalt, weil das Eis schmilzt (bei 0 Grad) und so die Erwärmung durch die Außenluft ausgleicht.

  16. #16 Hobbes
    11. Juli 2018

    Coole Rubrik!
    Ich versuche mich mal an einer Antwort.
    Die Seite mit der Meinung das es schneller warm wird hat recht. (Bzw schneller die Umgebungstemperatur annimmt)

    Der Becher selbst kühlt oder wärmt nicht. Er ist lediglich ein Wärmeleiter. Und im Falle von Kupfer sogar ein Hervorragender. Das ist auch der Grund warum er sich kalt anfühlt, selbst wenn er Umgebungstemperatur hat. Da die Hand in der Regel wärmer als die Umgebungstemperatur ist “entzieht” der Leiter dem Körper schneller die Wärme als Luft oder ein Isolator es machen würde.

    Wenn der Becher vorgekühlt ist sieht die Sache anders aus. Dann muss die spezifische Wärmekapazität berücksichtigt werden. Aber diese ist bei den meisten Stoffen gegenüber Wasser eher vernachlässigbar. Wasser speichert pro Kg etwa 10 mal so viel Energie wie Kupfer. 4,182 im Vergleich zu 0,382.

    Als kleine Verständnisshilfe hat mir bei Thermodynamik damals die Erkenntnis geholfen, dass Energie und Temperatur nicht das Selbe sind.

  17. #17 schlappohr
    11. Juli 2018

    Dann mache ich mal den Anfang:

    Der Becher kühlt oder wärmt eigentlich gar nicht. Es geht nur um den Energieaustausch zwischen dem Getränk und der Umgebungsluft. Haben beide unterschiedliche Temperaturen, so gibt es einen Wärmefluss, im Beispiel des Fragestellers von der warmen Umgebungsluft zum kalten Getränk. Das Gefäß kann diesen Wärmefluss mehr oder weniger stark dämpfen. Die meisten Metalle (also auch Kupfer) dämpfen den Wärmefluss nur geringfügig (man sagt, sie sind gute Wärmeleiter). Die Wärmeenergie, die dem Becher durch die Umgebungsluft zugefügt wird, wird sofort ins kalte Innere weitergeleitet, also von der Außenseite wegtransportiert. Daher kühlt der Becher außen sofort ab. Wegen der guten Wärmeleitfähigkeit des Gefäßes wird das Getränk schnell erwärmt.

    Ein Kunststoffbecher hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmenergie auf der Außenseite wird langsamer ins Innere abtranspotiert, daher sinkt die Temperatur auf der Außenseite langsamer ab und steigt auf der innenseite langsamer an, der Inhalt bleibt daher länger kalt. Ist der Inhalt des Bechers wärmer als die Umgebungsluft, so fließt die Wärmeenergie in die andere Richtung, aber die Gesetzmäßigkeiten bleiben die gleichen.

    Grundsätzlich kann man sagen: Je schneller sich ein Gefäß an der Außenseite der Temperatur des Inhalts annähert, desto höher ist die Wärmeleitfähigkeit, und desto schneller nimmt der Inhalt die Temperatur der Umgebungsluft an.

    Das Ganze kann man physikalisch noch beliebig vertiefen (Stichwort Diffusionsgleichung bis hin zur Entropie und den Hauptätzen der Thermodynamik). Um den Energietransport in Festkörpern im Detail zu verstehen, muss man vermutlich bis in die Quantenphysik abtauchen… aber da muss ich passen.

  18. #18 Ingo
    11. Juli 2018

    Das Getraenk soll moeglichst lange kalt bleiben.
    Mit anderen Worten: Du willst verhindern dass die warme Umgebung das Getraenk aufheizt.

    Einfacher zu erklaeren ist der umgekehrte Fall -> wenn ich will das der Kaffe moeglichst lange warm bleibt will ich verhindern dass die Waerme abtransportiert wird.

    Waerme wird durch 3 Effekte uebertragen:

    1) Waermestrahlung
    Direkte Abstrahlung in Form von EM-Wellen (meistens Infrarotstrahlung). Alles was warm ist leuchtet. Je waermer, desto kurzwelliger ist das Licht: * Radiostrahlung: ziemlich kalt:
    * Infrarotstrahlung: Ofenwarm
    * sichtbares Licht: heiss (Etwas ‘glueht’)
    * blaues Licht: unvorstellbar heiss (sowas gibt es in unseren Alltag nicht)
    Blau = warm — rot=kalt

    2a) Waermeleitung von Material auf Material
    Legt man ein heisses Stueck auf ein kaltes Stueck, dann wird sich die Temperatur der beiden Stuecke angleichen.
    Kalter Topf auf heissen Herd -> Topf wird heiss
    Auch innerhalb eines Werkstucks greifft dieser Mechanismus. Dabei gibt es gute und schlechte Waermeleiter.
    Erhitze ein Metallstab an einem Ende,- und das andere Ende wird auch heiss -> guter Waermeleiter
    Erhitze ein Holzstuck an einem Ende,- und das andere Ende wird nicht viel waermer -> schlechter Waermeleiter. Beim Holz bleibt die Waerme ueberwiegend da wo sie ist,- solange bis es an genau der Stelle wo du es erwaermst verbennt.

    2b) Konvektion
    Die Waermeuebertragung gibt es auch bei Luft (oder Fluessigkeiten), die dann wegstroemen und die Waerme mitnehmen.
    Der warme Heizkoerper macht eine Waermeuebertragung auf die Luft. Die warme Luft stroemt dann weg (nach oben, weil sie jetzt waermer ist),- und neue kalte Luft stroemt nach, und wird auch aufgeraermt. (Bis der Heizkoerper kalt ist)

    Eine Thermoskanne laesst den Inhalt heiss.
    Dies passiert mit mehreren Tricks

    1) Waermestrahlung des Kaffes wird zurueck in den Kaffe reflektiert (die Innenwand ist eine Art spiegel)

    2) Waermeleitung und Konvektion wird verhindert, indem die Thermoskanne in wirklichkeit eine Doppelwand hat.

    2ab) Zwischen der inneren und der ausseren Wand ist ein Vakuum,- sodass dort kein Material ist was die Waeme aufnimmt,- nichteinmal Luft. Daher keine Konvektion und keine Waermeleitung.

    Und (Achtung) daher fuehlt sich die Themoskanne von aussen auch NICHT HEISS an,- auch wenn ein heisser Kaffe drin ist. Die Waerme bleibt im Kaffee.

    Umgekehrt gilt das auch bei Kaltgetraenken.
    Die Mechanismen verhindern, dass die Umgebungsluft die innere Schale der Themoskanne erwaermt.

    Also:
    Ein Kaltgetraenk wuerde am laengsten in einer Themoskanne kalt bleiben.
    Ein Metalbecher ist ungeeignet,- da Metall die Waerme gut leitet. Die Waerme der Umgebungsluft heizt das Metall auf. Das Metal leitet die Waerme gut nach innen weiter (ungewollt), und heizt das Getraenk auf.

    Ein Keramikbecher ist besser,- da er die Waerme schlechter leiten kann. Die Luft heizt zwar die aeusserste Schicht des Bechers auf,- dies wird aber nur sehr langsam nach Innen weitergegeben.

  19. #19 Ingo
    11. Juli 2018

    Meine superlange Erklaerung haengt in der Moderation.
    Aber wenn man
    https://de.wikipedia.org/wiki/Isolierkanne
    und
    https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme%C3%BCbertragung
    liesst, kommt man auf die Antwort.

    Kupferbecher ist ungeeignet.

  20. #20 Сhemіkеr
    11. Juli 2018

    Ein derartiges Frage-Forum mode­riert zu betreiben, ist vielleicht der Welt zweitbeste Idee.

  21. #21 tomtoo
    11. Juli 2018

    Hier kann etwas nicht stimmen, 18 Kommentare Einigkeit am Stück auf SB?
    Da muss etwas faul sein.

  22. #22 libertador
    11. Juli 2018

    Ich würde den bisherigen Kommentatoren weitestgehend Recht geben. Es kann aber Ausnahmefälle geben.

    Wenn der Becher von unten oder von der Seite mit Licht bestrahlt wird, dass der Kupferbecher vollständig reflektiert, aber das Getränk nicht reflektieren würde, dann könnte ein Getränk im Metallbecher länger kalt bleiben, bzw. sich die Bilanz in diese Richtung verändern.

    Vielleicht fallen anderen noch weitere Ausnahmefälle ein.

  23. #23 Tobi
    11. Juli 2018

    Hmm, mit der Moderation muss das denke ich noch anders werden. Jetzt haben wir hier 18 Leute, die alle glaubten, der/die Erste zu sein (mich eingeschlossen).

  24. #24 rolak
    11. Juli 2018

    18 .. Erste

    Nee, Tobi, zumindest nicht, wenn Du mich mitgezählt hast. Mod4all scheint hier die StandardEinstellung für neue Blogs zu sein, war jedenfalls schon so oft, daß mir das bei einem ‘noch unkommentiert’en Erstlingspost zuallererst in den Sinn kommt.

  25. #25 Uli Schoppe
    11. Juli 2018

    @Tobi denke mal mit der Moderation wollte jemand testen ob sogar sowas aus dem Ruder läuft
    @Libertador
    Solche Fragen sind natürlich interessant, die Eingangsfrage ist aber eigentlich beantwortet. Der Rest ist Freizeit hier

    @roel
    Ja die Idee finde ich auch toll

    Hier meine Theorie (Ja, experimentell bestätigt, also keine Hypothese) möglichst schnell ein kaltes Bier zu bekommen und möglichst lange zu behalten :
    Dosenbier kaufen, ab in den Kühlschrank. Das wird wegen der Dose schneller kalt. Inzwischen ein Glas mit kaltem Wasser vorkühlen, voila

    Die Wärmekapazität ist in dieser Frage übrigens vernachlässigbar imho wie die meisten anderen Phänomene auch ausser der Wärmeleitfähigkeit. Einfach mal die Größenordnung vergleichen.

  26. #26 Beobachter
    11. Juli 2018

    “Ihre Frage ?” – Die tollste Rubrik aller Zeiten … !

    Dazu und besonders zu # 21 fiel mir spontan ein:

    “Wo kommen die Löcher im Käse her –?
    … ”

    https://www.textlog.de/tucholsky-loecher-kaese.html

    :-)

  27. #27 ImNetz
    11. Juli 2018

    Ein wenig off topic zur Frage.

    Kupfer gilt als das Metall mit dem größten „Eigengeschmack“. Z.B. werden im Barbetrieb Kupferleitungen für Glühwein etc. lange gespült und müssen erst im Rohr innen eine Patinaschicht bekommen, ansonsten ist die ausgeschenkte Plörre widerlich. Im Lebensmittelgesetz wird z. B. vorgeschrieben dass Kupferkessel für Gulasch innen verzinnt sein müssen. Wundert mich dass hier von Kupferbecher die Rede ist?

  28. #28 Ingo
    11. Juli 2018

    Um das Antworten schoener zu machen koennte der Fragesteller ja die schoenste Antwort kuehren.

  29. #29 astroklaus
    12. Juli 2018

    Ergänzung: Warum nimmt man dann für feine Teekannen Silber? Die Wärmeleitung ist ja noch besser als die von Kupfer und der Tee soll ja eine Weile warm bleiben.

    Wenn der Tee länger in der Kanne ist, wird sie bei normalen Kannen aus klassischen Materialien (Porzellan, Glas, Silber) so oder so außen ebenfalls warm werden. Unterschiede in Wärmeleitung oder Konvektion sind also nicht mehr so entscheidend.
    Silber hat aber den niedrigsten Emissionsgrad, ganz wesentlich niedriger als der von Glas oder Porzellan, daher ist der Wärmeverlust durch Strahlung entsprechend geringer.

  30. #30 anche laval
    12. Juli 2018

    Ingo
    die schönste Antwort könnte auch die dümmste sein. Kupfer ist giftig, wie das schon ImNetz angedeutet hat.

  31. #31 Jürgen Schönstein
    12. Juli 2018

    Da will ich doch noch ein bisschen Sand ins Getriebe streuen: Mag ja sein, dass die Wärmeabfuhr durch Metall schneller funktioniert. Aber andererseits können Gefäße wie Glas und Keramik auch mehr Wärme speichern, vor allem, wenn sie vergleichsweise dicke Wände haben. Da muss man also erst mal bedenken, wie viel Wärme dem Getränk entzogen wird, um das Gefäß auf die Temperatur des Inhalts abzukühlen. Da könnte Kupfer also vielleicht besser abschneiden als Glas oder Keramik…

  32. #32 haarigertroll
    12. Juli 2018

    @31: So viel ist da nicht um. Glas hat eine Dichte von ca. 2,5 kg/m³ und eine spez. Wärmekapazität von 0,8 J/gK und Kuper eine Dichte von 8,92kg/m³ und eine spez. Wärmekapazität von 0,385 J/gK. Zwar hat Kupfer damit bei gleichem Volumen eine fast doppelt so große Wärmekapazität, i.d.R. dürfte ein Glasbecher aber eine dickere Wandstärke haben. Somit wird der Becher in beiden Fällen wohl eine ähnliche Energiemenge beitragen

  33. #33 tomtoo
    12. Juli 2018

    Ich finde ja was @Astroklaus sagt sehr spannend. Die Wärmeverluste durch Strahlung sind bei hochglanzpolierten Metalloberflächen tatsachlich geringer als bei Glas oder Kunststoff? Hilfe ein Physiker muss her!

  34. #34 tomtoo
    12. Juli 2018

    @Jürgen
    Der Wärmekapazitätsunterschied von Kupfer und Glas hat so ungefähr einen Faktor von 2 beim Wärmewiderstand aber auch beim Emissionsgrad kommen da aber noch zwei Nuller dazu. Sehr spannend.

  35. #35 René
    12. Juli 2018

    Wie schon von einigen erwähnt, wird das Getränk im Kupferbecher nicht von Beginn an schneller warm. Es bleibt ja erstmal bei etwa 0 °C, bis das Eis vollständig geschmolzen ist. Der Zeitpunkt ab dem es dann schneller warm wird, ist beim Kuperbecher aber früher erreicht. ;o)

    @Ingo: Wenn ich wählen dürfte: Die unschönsten (weil Lesefluss hemmenden) Beiträge sind diejenigen ohne jegliche diakritischen Zeichen.

    @Jürgens Sand im Getriebe: Dieser Zeitunterschied durch unterschiedliche Wärmekapazität des Gefäßes ist vernachlässigbar im Vergleich zur über 300fach höheren Wärmeleitfähigkeit.

  36. #36 Hobbes
    12. Juli 2018

    @Jürgen Schönstein.
    Die Spezifische Wärmekapazität der Stoffe ist gegenüber dem Wasser vernachlässigbar.

    Glas hat einen Cp von etwa 0,7 und Kupfer von 0,4. Das delta beträgt also 0,3. Da Wasser aber 4,1 hat, hat man etwa das 13 Fache an Energie in der gleichen Masse. (Also die imaginre Masse die den Cp von Glas-Kupfer hat) Selbst schwere Krüge sind meistens noch leichter als der Inhalt. Angenommen wir haben 26Grad Temperaturunterschied zwischen Umgebung und Getränk Dann sind das nur 2 Grad die durch den Glas Krug mehr gewärmt werden können wenn der Behälter so viel wie der Inhalt wiegt.

  37. #37 Uli Schoppe
    12. Juli 2018

    @Jürgen
    Ich denke den Effekt der Wärmekapazität kannst du wegstreichen. Kupfer speichert so 6 mal weniger Wärme als Keramik OK, aber da der Becher sich so schön kalt anfühlt ist doch klar das der nicht mal dazu kommt Wärme zu speichern. Der Wärmefluß ist einfach viel höher dh es landet am Ende beim Kupfer mehr Wärme im Getränk.
    Da das für Wissenschaft gilt: Warum sollten die Hersteller von Thermoskannen auf Kupfer setzen? Die Wirkung von Glas oder Keramik ist verdammt gut belegt.
    Und wenn schon Sand dann richtig blöd Nehmen wir doch bitte den WAK mit rein, der ist bei Kupfer so viel höher als bei keramik; da muss doch die vergrößerte Oberfläche irgendeinen Effekt haben…

  38. #38 uwe hauptschueler
    12. Juli 2018

    Meine Frage
    Wenn ich Tee aufgebrüht habe und diesen in eine kreisende Bewegung versetze dann finden sich nach Beendigung der Bewegung die Teeblätter unten und in der Mitte der Kanne. Warum lagern sich wegen der Zetrifugalkraft die Blätter, die schwerere als Wasser, sind nicht aussen ab?

  39. #39 anche laval
    13. Juli 2018

    Jürgen Schönstein

    man kann so eine Fragestellung systematisch analytisch angehen, mit einer empirischen Gleichung mit 6 Parametern oder noch mehr, einigen Naturkonstanten und dann vorausberechnen, wie die Wärmezunahme des Getränkes in der Zeit abläuft.
    Man kann aber auch die einfache Moskauer Lösung anwenden, ohne Thermometer , indem man in einen Kupferbecher und einem Porzellanbecher z.B. den gleichen Inhalt schüttet inklusive von einem Eiswürfel. Der Becher, indem der Eiswürfel zuerst getaut ist, der kühlt schlechter !
    Im Winter braucht man den Eiswürfel auch nicht mehr, man stellt beide Gefäße vor das Fenster und schaut , welche Flüssigkeit zuerst gefroren ist. Wenn man die Gefässe groß genug wählt, mit dem Fassungsvermögen von einigen Tausend Liter, dann kann man das Ereigneis werbetechnisch ausnützen und die Öffentlichkeit vom Kupfergefäß 0der dem Porzellangefäß überzeugen.

  40. #40 astroklaus
    16. Juli 2018

    @tomtoo
    Ja, der Unterschied ist ziemlich groß – allerdings nur die zwischen blanken Metallen und dem Rest der Stoffe. Berücksichtigen muß man das z.B. bei Wärmebildkameras und vor allem bei den berührungslosen Thermometern; die billigen haben einen festen Wert für den Emissionsgrad, bei teuren kann man den wählen.
    Bei den Nichtmetallen sind die Werte aber ziemlich ähnlich, da verursachen andere Effekte bei der Temperaturmessung oft größere Fehler.