Warum kühlen stehende Zylinder schneller als liegende?
Hallo erstmal.
Ich sollte im rahmen einer Projektarbeit für die Uni herausfinden wie man Getränke kühlt. Dabei bin ich darauf gestoßen : " physikalisch gilt: stehende Zylinder kühlen schneller als liegende."
Nun ist meine Frage erst einmal: Stimmt das überhaupt? Und kann mir jemand eine Begründung geben warum es so ist falls es stimmt?
4 Antworten
Beim stehenden Zylinder wird die Luft um den Zylinder herum erwärmt, die steigt dann auf und zieht kalte Luft nach (Konvektionskühlung eben). Das geht am besten, wenn der Zylinder noch deutlich Wärmer als die Umgebung ist und der Zylinder dünn und lang ist.
Zudem wird der Zylinder dann auch effektiver von anderen Luftströmungen gekühlt (Wind, Gebläse), die Luft kann ja den Zylinder auf der ganzen länge kühlen. Liegt der Zylinder sind beide Effekte auch da, aber einfach nicht so effektiv.
Der liegende Zylinder wird hingegen schneller kühl, wenn etwa der Boden ein guter Wärmeleiter (z.b. eine Metallplatte) ist. Stehende Zylinder werden also nicht immer schneller kalt.
Ist das hier... https://www.gutefrage.net/frage/bier-getraenke-schnell-kuehlen ...die Quelle, auf die Du gestoßen bist?
Antwort von skomp skomp 01.08.2011 - 18:03
physikalisch gilt jedenfalls: stehende zylinder kühlen schneller als liegende. sprich: hinstellen. wenn kühlschkrank ordentlich kalt gestellt ist, dann sollte das bis dahin auch noch reichen. vergisst du ne flasche im eisfach haste am ende ne riesensauerei :D
Falls es stimmt, dann meiner Meinung nach bei langen Zylindern und zwar deshalb, weil sie stehend mehr Konvektion an ihrer Mantelfläche erlauben.
falls der zylinder geschlossen ist hat die bodenkreisflaeche (vermutlich) eine groessere Flaeche als wenn der Zylinder liegt. also mehr waermeuebertragungsflaeche.
du verwechselst hier aepfel mit birnen. je groesser eine Flaeche ist desto leichter kann man ihr Waerme entziehen. Stell dich mal nackelich in einen Schneesturm oder mit Winterklamotten mit nur blankem Gesicht.
In welchem Fall erfrierst du wohl eher?
Diese Behauptung würde ich so allgemein etwas relativieren, da müssten wir uns die Umstände schon etwas näher anschauen.
Bei einem Zylinder mit großer Höhe und Auskühlung durch die Umgebungsluft, kühlt der stehende Zylinder schneller ab wegen der größeren Konvektionsstrecke der Umgebungsluft am Zylindermantel.
Auch bei einem Zylinder mit großer Grundfläche, der durch Wärmeleitung des Auflagekörpers gekühlt wird, kühlt der stehende Zylinder schneller ab wegen der größeren Kontaktfläche bei der Wärmeleitung.
Bei Bierflaschen z.B. der Kühltruhe dürften gewöhnlich beide Effekte zugunsten des stehenden Zylinders wirksam werden.
Ich war zwar damals in Physik recht gut (Schulterklopfen), aber wirklich erinnern kann ich mich nicht mehr.
Als Logisch würde mir eher das Gegenteil in den Sinn kommen. Je kleiner die Fläche, desto leichter ist es sie zu kühlen, resp. die Wärme zu entziehen.
Nun ist es jedoch so, dass eine Flasche nicht von unten einfriert, sondern von oben. Daran kann ich mich noch gut erinnern. Das liegt an der Dichte der Flüssigkeit. Bei Wasser z.B. ist die Dichte bei +4°C am höchsten, somit sinkt das "dichte" Wasser zu Boden und am Flaschenhals gefriert es zuerst.