Inhalt
- Die Eigenschaften von Glas, Styropor und Kunststoff
- Leitfähige Wärmeübertragung
- Wärmeleitfähigkeitskoeffizient
- Isolierende Eigenschaften
Die drei am häufigsten verwendeten Materialien zur Herstellung von Getränkebehältern sind Glas, Styropor und Kunststoff. Bei der Auswahl des zu verwendenden Typs ist zu berücksichtigen, welcher von ihnen die Temperatur der Flüssigkeit am besten hält, egal ob sie kalt oder heiß ist. Glas, Styropor und Kunststoff haben sehr unterschiedliche Dämmeigenschaften.
Die Eigenschaften von Glas, Styropor und Kunststoff
Behälter für Flüssigkeiten und Getränke bestehen häufig aus Glas, Styropor und Kunststoff. Styropor-Produkte werden mit expandiertem Polystyrol (EPS) hergestellt, wie im Recycling-Code mit der Nummer "6" bezeichnet. Kunststoffbehälter wie Flaschen mit Kältemittel werden im Allgemeinen aus Polyester-Polyethylenterephthalat hergestellt und im Recycling-Code mit der Nummer "1" bezeichnet.
Leitfähige Wärmeübertragung
Flüssigkeiten werden heiß und kühl, weil Energie von Wärme zu Kälte wandert. Wenn das Getränk wärmer ist als die Umgebung, wandert die Energie vom Getränk in die Luft. Ist das Getränk dagegen kälter als die Umgebungstemperatur, wandert die Energie von der wärmeren Luft zur Flüssigkeit. Die Wärmeübertragungsrate hängt von den Isoliereigenschaften des Behälters ab.
Wärmeleitfähigkeitskoeffizient
Alle Materialien tragen Wärme. Die Engineering Toolbox definiert die Wärmeleitfähigkeit als die "Wärmemenge, die durch die Dicke einer Einheit in einer Richtung normal zur Oberfläche derselben Einheit aufgrund des Temperaturgradienten unter stabilen Bedingungen übertragen wird". Als "k" bezeichnet, lautet der Koeffizient W / mK, wobei W der Energie in Watt entspricht, m der Dicke in Metern und K der Temperatur in Kelvin entspricht. Je höher der k-Wert eines Materials ist, desto mehr Wärme leitet es. In der Praxis bedeutet dies: Je höher der Wert, desto schneller erwärmt sich ein Getränk oder kühlt sich auf Umgebungstemperatur ab. Das Glas hat einen k-Wert von 1,05, der Styroschaum 0,3 und der Kunststoff einen k-Wert von 0,4. Basierend auf dieser Analyse behält die Flüssigkeit ihre Temperatur am besten in einem Styroporbehälter.
Isolierende Eigenschaften
Eine andere Art, sich gut auszudrücken, wenn ein Behälter die Temperatur hält, ist die Untersuchung seiner Isoliereigenschaften. Im Allgemeinen als Wert von R bezeichnet, setzt sich die Formel aus L / k zusammen, wobei L die Dicke des Materials und k die Wärmeleitfähigkeit ist. Je höher der R-Wert ist, desto besser ist das Isolationsmaterial. Bei Behältern gleicher Dicke beträgt der R-Wert für das Glas 0,95 L, das EPS 33 L und der PET-Kunststoff 2,5 L. Dies bedeutet, dass der PET-Kunststoff mehr als zehnmal so groß sein müsste dicker als Styropor, um die gleichen Dämmeigenschaften zu haben. Dafür müsste das Glas 30 mal dicker sein.