Creo que la pregunta: ” ¿Se enfría el café más lentamente si le agregas leche? “, No es lo que el OP quería preguntar, porque hay un “truco” bien conocido que gira alrededor de ” Lo que es mejor, verter la leche en el comienzo, o esperar hasta que lo vayas a beber, si quieres que la mezcla esté lo suficientemente caliente “.
Pero para la pregunta formulada, la respuesta es SÍ (en circunstancias normales).
El calor específico para el “café americano”, que es básicamente agua saborizada (según los estándares de la UE, no me matan ), es prácticamente igual al calor específico para el agua, que es 1 Cal / ºC gr, y es muy parecido el de la leche (que de alguna manera es 0.94).
Supongamos que comenzamos con 150 ml de café a 85ºC, en cada una de las dos tazas diferentes. En la taza n. ° 2, adicionalmente vertimos 50 ml de leche tibia.
Lo que sucede cuando viertes leche caliente en el café, es al principio una caída repentina de temperatura. Digamos que la temperatura baja a 72ºC.
¿Alguien recuerda un refresco llamado Seltzer?
¿Es seguro beber agua del grifo directamente del fregadero?
Entonces, la taza n. ° 1 comienza a 85 ° C, y la taza n. ° 2 comienza a 72 ° C.
La evolución de cada sistema se rige por una ecuación de equilibrio , que podemos escribir como:
[matemáticas] Σ (M_i × C_i) \ frac {dT} {dt} [/ math] = -k × A × ΔT
donde Σ (…) denota la suma de todas las masas con sus capacidades caloríficas – café, leche y la misma taza -, k es un factor obtenido de las propiedades de conducción, convección y radiación del sistema, A es el área a través de la cual el calor se produce la transferencia, y ΔT es la diferencia en las temperaturas desde el ambiente líquido a la habitación.
La taza n. ° 1 perderá calor más rápido, porque la pérdida de calor es proporcional a la diferencia de temperatura. Entonces, después de algunos minutos, la taza # 1 igualará su temperatura con la taza # 2 macchiato.
Entonces, podríamos pensar que a partir de ese momento, ambos sistemas evolucionarán de la misma manera … pero no, porque los sistemas no son iguales , incluso en el momento en que alcanzan la misma temperatura, la taza n. ° 2 tiene más masa (líquido) que n. ° 1, y significa que tiene más energía térmica disponible, por lo que tardará más tiempo en enfriarse , si todos los demás factores son más o menos lo mismo.
Si haces los números, verás que teniendo en cuenta una taza cilíndrica, entonces el incremento del área de transferencia de calor cuando viertes la leche, es proporcionalmente menor que el incremento en la energía térmica debido a la leche añadida , por lo que la taza # 2 disminuirá su temperatura más lentamente que la taza n. ° 1.
Tenga en cuenta que el Área lateral de la taza (como un cilindro) aumentará, pero las Áreas superior e inferior se mantendrán iguales, por lo que el crecimiento general en el Área es menor que el crecimiento del volumen (masa).
