Verwarmen en koelen

Drank op temperatuur 

De temperatuur bij het opwarmen en afkoelen van drank verloopt exponentieel met de tijd. Dat wil zeggen het verloop wordt bepaald door een karakteristieke tijdconstante τ (tau) die afhankelijk is van de warmtecapaciteit van het voorwerp met een afwijkende temperatuur t.o.v. de omgeving en de warmteoverdracht van dat voorwerp met de omgeving. In de praktijk kan het praktisch zijn t50%, t90% te kennen, dwz. de tijd die het duurt om een nivellering van de temperatuur tot 50% resp. 90% te verkrijgen. [meer over exponentieel verloop]
 
voorbeeld opwarming fles witte wijn
xx


Wijntemperatuur  
Rode wijn: algemeen wordt aanbevolen rode wijn op 18 tot 20 °C te serveren. Door op tijd de fles(sen) in een ruimte op kamertemperatuur te breng is dat relatief eenvoudig omdat de temperatuur eenmaal in de buurt van de kamertemperatuur nauwelijks meer zal veranderen tot het moment van drinken. Aangenomen dat de kelder temperatuur niet onder de 5 °C ligt zal dit ongeveer
3τ wijnfles= 6,5 uur duren.
Witte wijn: is wat lastiger. Aanbevolen wordt om droge witte wijn te serveren tussen de 7 en 10 °C en halfdroge witte wijnen tussen de 9 en 10 °C. [M. Broadbent, (1999) Spectrum].
Vervolgens zal de temperatuur bij en na het schenken in een  glas ook nog eens snel stijgen (zie hieronder)

Witte wijn koelhouden
De grafiek hierboven laat zien dat de temperatuur direct nadat de fles uit de koelkast komt vrij snel stijgt en binnen een halfuur boven de 10 °C komt.

Bij het opwarmen spelen straling en convectie (luchtstroom) de hoofdrol.
[ klik achtergrond].

Het gebruik van een aardewerk koeler vertraagt de opwarming met ongeveer een factor 1,7; een dubbelwandige metalen koeler (niet gevuld met ijswater) zelfs met een factor: 3,3. Het gebruik van een koeler vertraagt de warmte overdracht zowel die door straling als die door convectie. Het omwikkelen van de fles met aluminiumfolie, mits goed aangebracht, zal alleen effect hebben op de straling. De opwarmtijd  kan daarmee  tot circa 50% toenemen.

  xx     xx    xx 
τ  = 7700 s
t50% = 90 min
t90%
 = 300 min
  τ  = 13000 s
t50% = 150 min
t90%
 = 500 min
  τ = 27000 s
t50% = 300 min
t90%
 = 1000 min


Temperatuur stijging van de witte wijn in het glas
 In bijgaande grafiek van de meetwaarden is in de eerste plaats te zien dat de temperatuur direct na het inschenken ongeveer 2 °C hoger is dan de temperatuur van de wijn uit bovengenoemde fles direct uit de koelkast (7 °C) dit wordt uiteraard veroorzaakt door de warmte uitwisseling tussen het glas van (21 °C)    en de wijn.
Vervolgens zien we een snelle stijging die vervolgens afbuigt en dan heel langzaam de temperatuur van de omgeving gaat benaderen.
temperatuur verloop van witte wijn in het glas
xx

De  τ wijnglas (type gildeglas) bedraagt 75 minuten.  


Bier flesje
Een bierflesje is na 60 minuten tot de helft van het temperatuurverschil tussen koelkast/kelder en kamer temperatuur opgewarmd.
τ bierflesje= 5300 seconde.
 

Voor meer achtergrond informatie zie: klik hier meer

AhaFysica
home