Wärmeverlust einer Tasse vs doppelwandiges Becherglas?

3 Antworten

Die Fläche der Wände ist für gewöhnlich wesentlich größer als die frei Flüssigkeitsoberfläche. Zudem leitet die Keramik/Glas die Wärme relativ gut. Nicht so gut wie diverse Metalle, aber wesentlich besser als Luft.

Ich würde daher erwarten, dass ein wesentlicher Teil der Wärme auch über die Wände abgeführt wird, bei einem einwandig en Gefäß.

Da das doppelwandig Gefäß tatsächlich isolierend wirkt, sollte das Getränk demnach deutlich länger warm bleiben.

Probiere es doch einfach aus. Alles was du brauchst ist ein Messbecher, Thermometer, eine Uhr und heißes Wasser. Aber schon darauf achten, dass beide Versuche unter ähnlichen Bedingungen stattfinden (Starttemperatur Wasser, Raumtemperatur, Wassermenge, Gefäße zu Versuchsbeginn auf Raumtemperatur).

Und dann z. B beim Abkühlen alle 5 °C die Zeit notieren.

Es gibt drei relevante Effekte:

  • Wärmeübergang Tee-Luft an der Oberfläche des Tees,
  • Wärmeübergang Tee-Gefäß,
  • Wärmeleitung vom Tee an die Luft durch das Gefäß.

Klar, am ersteren Punkt ändert der Unterschied der Gefäße erstmal nichts. Wenn der Innendurchmesser der gleiche ist.

Aber wie viel Wärme der Tee erstmal ans Gefäß abgibt, um das Gefäß zu erwärmen, da macht es einen Unterschied. Keramik hat eine höhere spezifische Wärmekapazität, d.h. "frisst" je 1 g Material bei der Erwärmung mehr Energie als Glas. Und das wird noch dadurch verstärkt, dass die Tasse wahrscheinlich schwerer ist als das Glas. Kurz gesagt, die Tasse holt sich mehr Wärmeenergie aus dem Tee als das Glas.

Und am dritten Punkt kommt dann noch die Eigenschaft als doppelwandiges Glas zum Tragen; das isoliert besser. Es wird also weniger Wärme durch die Wand des Gefäßes vom Tee an die Umgebung abgegeben.

Ich habe meiner Mutter ein doppelwandiges Glas zum Tee trinken geschenkt und sie ist der Überzeugung, der Tee würde darin viel länger heiß bleiben, als in einer konventionellen Tasse. Ist dem so?

Ja, das ist eindeutig so und der Unterschied ist groß.

Ich wäre jetzt davon ausgegangen eine Tasse verliert die meiste Wärme über die Flüssigkeitsoberfläche und nicht über die Wände?

Dann fass mal die Tasse mit den Handflächen an, nachdem du heißes Wasser/Tee reingegossen hast. Wenn deine Theorie stimmen würde, dürfte sich die Tasse kaum erwärmen. Ich mache aber jede Wette, dass die Tasse selber nach kurzer Zeit schon so heiß ist, dass du sie nicht mehr anfassen kannst. Und dann mache das selbe mit der doppelwandigen Tasse. Du kannnst ja stoppen, wie lange du welche Tasse halten kannst, ohne dir die Hand zu verbrennen. Der Unterschied dürfte gewaltig sein.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.