Konvektion oder: Wie mache ich eine Flasche kalt?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo,

typisches Sommer Problem: Durst aber Bierflasche fein auf Zimmertemperatur. Zwei Szenarien zur Abhilfe:

A:
Flasche senkrecht ins Tiefkühlfach legen oder senkrecht hereinstellen: Wie wird der Inhalt schneller kalt?

Meine Überlegungen: Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, also ist die Kontaktfläche zum Tiefkühlfach entscheidend. Die liegende Flasche wird schneller trinkbar.

B:
Die Flasche wird in einer Kühlmanschette verstaut und ins Tielfkühlfach gestellt bzw. gelegt.

Welche wird jetzt schneller kalt? Die Kontaktfläche zum Kühlelement bleibt in beiden Fällen gleich groß, nur hat im stehenden Fall die Konvektion „mehr Spielraum“. Wird also die stehende Flasche schneller kalt? Ich würde sagen ja, aber sicher bin ich mir sicherlich nicht.

Wer hat Ideen zu A und/oder B?

Gruß,
Christian

P.S. Daß das Abkühlen von warmen Gegenständen im Tiefkühlfach suboptimal ist und der Vereisung Vorschub leistet, ist klar. Hier gehts rein um den Kühleffekt.

#2

Hallo exc

A:
Flasche senkrecht ins Tiefkühlfach legen oder senkrecht
hereinstellen: Wie wird der Inhalt schneller kalt?

Meine Überlegungen: Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, also
ist die Kontaktfläche zum Tiefkühlfach entscheidend. Die
liegende Flasche wird schneller trinkbar.

Sollte hier nicht der Luftkontakt zur Oberfläche des Bieres bzw. der Flasche gesehne werden? Wenn du davon ausgehst, dass Luft „isoliert“ oder zumindest etwas dämmt, dann würde ich die Flasche hinstellen, da so mehr Flüssigkeit im Direktkontakt mit der Flasche also auch mit der kalten Umgebung ist.

Habe mir aber sonst noch keine Gedanken über dieses Problem gemacht, da immer genug Bier im Kühlschrank ist :wink:

Grüssle

m.

#3

Hi,

ich glaube, daß die Konvektion weniger relevant ist, als zB die Form der Luftblase in der Flasche:
ist sie oben, ist sie relativ kompakt und hat nur zu einem geringen Anteil der Oberfläche (von Flüssigkleit und Flasche) Kontakt, liegt die Flasche, zu viel mehr. Diese Luftschicht wird IMHO den Wärmeübergang zwischen Kühlschrank und Flasche stärker behindern.

LG
Stuffi

#4

Hi,

ihr solltet nicht nur bedenken, daß Luft ein schlechter Wärmeleiter ist, sondern Glas auch.

Es wird relativ egal sein, ob die Flasche liegt oder steht, sie sollte aber möglichst viel Kontakt zu einem kalten Medium bekommen.
Ideal wäre hier ein vorgekühltes Wasser/Kochsalz Gemisch, in das die Flasche komplett eingetaucht wird.
Außerdem sollte der Freezer schon auf Superfrost eingestellt werden, weil er sonst nämlich erst nach einer Weile merkt, daß er etwas Warmes eingefüttert bekommen hat. Das verzögert die Sache auch ungemein.

Deshalb plädiere ich für ein anständiges Fäßchen, welches mittels einer Zapfanlage gekühlt wird :smiley:
Oder halt vorher dran denken :wink:

Gruß
Daniel

#5

Moin,

typisches Sommer Problem: Durst aber Bierflasche fein auf
Zimmertemperatur. Zwei Szenarien zur Abhilfe:

A:
Flasche senkrecht ins Tiefkühlfach legen oder senkrecht
hereinstellen: Wie wird der Inhalt schneller kalt?

B:
Die Flasche wird in einer Kühlmanschette verstaut und ins
Tielfkühlfach gestellt bzw. gelegt.

Welche wird jetzt schneller kalt? Die Kontaktfläche zum
Kühlelement bleibt in beiden Fällen gleich groß, nur hat im
stehenden Fall die Konvektion „mehr Spielraum“. Wird also die

Ich bin mir gar nicht sicher, daß in solchem Fall Konvektion überhaupt eine Rolle spielt. Konvektion setzt ein, wenn der Temperaturgradient größer als der adiabatische Temperaturgradient wird - und das wird m.E. im Kühlfach oder Froster nicht erreicht. Wärmeleitung reicht vollkommen aus, insbesondere bei dem großen Oberflächen- zu Volumenverhältnis einer Bierflasche.

Gruß,
Ingo

#6

Versuch macht schlau… :wink:
Hallo Exc!

Nimm einfach drei Flaschen Bier und ein Thermometer.
Die eine Flasche stellst du in die Kühlung, die zweite legst du in die Kühlung (möglichst ins gleiche Fach) und die dritte Flasche trinkst du, damit das Warten auf den Thermometereinsatz nicht so langweilig wird. :smile:

Gruß

Stefan

#7

Hi,

Ich bin mir gar nicht sicher, daß in solchem Fall Konvektion
überhaupt eine Rolle spielt. Konvektion setzt ein, wenn der
Temperaturgradient größer als der adiabatische
Temperaturgradient wird - und das wird m.E. im Kühlfach oder
Froster nicht erreicht. Wärmeleitung reicht vollkommen aus,
insbesondere bei dem großen Oberflächen- zu Volumenverhältnis
einer Bierflasche.

wahrscheinlich hast Du recht. Ich habe auch noch einmal darüber nachgedacht und denke nun, daß die interne Wärmeleitung in der wohlschmeckenden Flüssigkeit auch ohne Konvektion ausreicht.

Gruß,
Christian

#8

Re: Versuch macht schlau… :wink:
Hallo Stefan,

Nimm einfach drei Flaschen Bier und ein Thermometer.
Die eine Flasche stellst du in die Kühlung, die zweite legst
du in die Kühlung (möglichst ins gleiche Fach) und die dritte
Flasche trinkst du, damit das Warten auf den
Thermometereinsatz nicht so langweilig wird. :smile:

ich bin ja nun ein Freund von Feld-, Wald- und Küchenversuchen http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv… aber in diesem Fall steht dem entgegen, daß ich keine zwei Thermometer habe. Den Tip mit dem Bier trinken habe ich allerdings eben aufgegriffen. Prost!

Gruß,
Christian

#9

Hi.

Es wird relativ egal sein, ob die Flasche liegt oder steht,
sie sollte aber möglichst viel Kontakt zu einem kalten Medium
bekommen.
Ideal wäre hier ein vorgekühltes Wasser/Kochsalz Gemisch, in
das die Flasche komplett eingetaucht wird.

naja, wir wollen es ja nicht übertreiben. Meist taucht die Frage ja auch dann auf, wenn die naturwissenschaftlichen Fähigkeiten etwas eingeschränkt sind, wenn nämlich dringend noch ein paar kalte Biere gebraucht werden. :wink:

Deshalb plädiere ich für ein anständiges Fäßchen, welches
mittels einer Zapfanlage gekühlt wird :smiley:
Oder halt vorher dran denken :wink:

Manchmal werde auch ich vom Bedarf der Gäste überrascht, und das nach all den Jahren…

Gruß,
Chrsitian

#10

Hallo,

Habe mir aber sonst noch keine Gedanken über dieses Problem
gemacht, da immer genug Bier im Kühlschrank ist :wink:

ich eigentlich auch, aber manchmal treten halt unvorhergesehene Engpässe auf :wink:

Gruß,
Christian

#11

Hallo Christian

ich bin ja nun ein Freund von Feld-, Wald- und Küchenversuchen
aber in diesem Fall steht dem entgegen, daß ich keine zwei
Thermometer habe.

Das ist ja kein Problem. Du öffnest schnell beide Flaschen, und misst schnell hintereinander erst die liegend gekühlte und dann die stehend gekühlte.
Um auszuschließen, dass die Messreihenfolge das Ergebnis beeinflusst, musst du natürlich den Versuch mit umgekehrter Reihenfolge wiederholen.

Während du die Abkühlung der Bierflaschen abwartest, solltest du natürlich die beiden Flaschen aus dem ersten Versuch austrinken, damit das Bier nicht schal wird. :smile:

Gruß

Stefan

PS: Die mehrfache Wiederholung des Versuchs erhöht übrigens die statistische Sicherheit des Ergebnis, kann jedoch zu motorischer Unsicherheit beim Experimentator führen. :smile:)