Lach Forum - lustiges Forum

[kisslab]

Huhu,

folgenddes Problem hat mich heute beschäftigt:

Da ich ja manchmal etwas schusselig (um nicht zu sagen vergesslich) bin,
kommt es vor, das ich den frisch eingeschütteten Kaffee Kaffee sein lasse und erst wieder dran denke, wenn das Zeug kalt ist.
Nujn könnte man die Tasse ja eben in die Microwelle stellen und gut ist..
aber bei den Strompreisen heutzutage... man ist ja kein Millionär.

Da kam mir die Idee, man könnte den Kaffee ja einfach wieder warmrühren - dabei entsteht ja Reibung und Reibung bedeutet Wärme.

Die Frage an unseren Chefphysiker ist daher:
Wie lange bzw. wie oft und mit welchem Tempo müsste man denn umrühren, um möglichst schnell wieder eine ángenehme Trinktemperatur zu bekommen?

lg
kissi

[Gabriel Valant]

Die Berechnung würde sich stark vereinfachen, würde man davon ausgehen, dass Kaffee eine inkompressible Flüssigkeit ist. Aber das macht der Thork mit links...

[LostTime]

Stell die Tasse doch einfach auf deine Icy Box
Entgegen des Manes heizen die Teile doch ganz ordentlich

[Jamo]

Ich denke man kann davon ausgehen, dass Kaffee inkompressible ist, ist ja eigentlich nur Wasser, und das ist inkompressible.
Wenn sihc der Thork nich meldet, rechne ich dir das morgen mal aus

[Thork]

Meine lieben Freunde der physikalischen Unterhaltung,

es erfreut mich zutiefst, dass es mal wieder ein Frage bis zu mir geschafft hat. Aber bitte bedenk, ein alter Physiker ist kein D-Zug...
Ich werde mal ein wenig über deine sehr interessante Frage nachdenken und dir hoffentlich später am Tag eine zufriedenstellende Antwort geben können.
Nur soviel sei verraten: es funktioniert!

[Jamo]

Als am *MontagPhysikKlausurSchreiber* erlaube ich mir einfach mal unserem lieben Thork etwas vorzugreifen. Einfach mal testweise, mal schaun was der Doktor dazu sagt, ich schreibs auch innen Spoiler rein

Spoiler:

Also, ich gehe einfach mal davon aus, dass in deiner Tasse 300ml Kaffe sind, das entspräche ca. 0,3kg (als Physiker vernachlässigen wir den Kaffe einfach mal und gehen von Wasser aus ^^). Ich denke mal Kaffee bei 50° reicht temperaturtechnisch, oder? Zimmertemperatur 20° also 30° Temperaturdifferenz

Die spezifische Wärmekapazität für wasser ist 4190J*K/kg
Es folgt die Formel: Q = c * m * T = 4190J*K/kg * 0,3kg * 30K = 37.710 J

So, kannst du mit deinem Löffel jede Sekunde so viel energie in den Kaffee führen wie 100g Schokolade auf einen Meter anzuheben, dann brauchst du nur schlappe 377s = 6:17 Minuten

So, wenn ich jetz keinen Mist gebaut hat, bin ich gespannt auf Doktor Thorks Utreil und seine Rechnung^^
Nicht denken, ich will dir deine Arbeit klauen, ich wollte mich nur auch mal versuchen

gruß

[Naschkatze]

@ jamo: also ich bin jetzt nicht ganz schlau geworden aus deiner rechnung ... müsste kissi jetzt eine runde pro sekunde rühren?

[kisslab]

das wäre jetzt auch meine Frage...
Was ist das Rührequivalent zu 100gr Schoko 1m hochheben?
Wieviel Umrührungen pro Sekunde müssen das dann sein?
Besser einen Holzlöffel (weil rauer und schlechtere Wärmeleitung) oder doch Metall?

[Gabriel Valant]

Genau Jamo....ausserdem solltest du noch einen Coeffizienten für Vorticity einbauen, schließlich wirst du Verluste durch den Magnuseffekt am Löffelstiel haben. Mir ist immernoch nicht klar, ob wir die Navier-Stokes einfach über die Zeit integrieren können, da wir ja gar nicht wissen, ob Kissi in der Lage ist, seine Hände mehrere Minuten lang im gleichmäßigen Rythums zu bewegen...
*SichMitFluidDynamicsDochEinWenigAuskennt*

[Jamo]

Ja, die Frage hab ich mir auch schon gestellt
Aber da wusst ich dann nich mehr weiter und hab mir gedacht, da fällt dem Dr. Thork shcon was ein

[kisslab]

*SichMitFluidDynamicsDochEinWenigAuskennt*

Du meinst bestimmt, leicht inhomogene Flüssigkeiten, weißlich-gelber Färbung mit höherer Viskosität

ob Kissi in der Lage ist, seine Hände mehrere Minuten lang im gleichmäßigen Rythums zu bewegen...

Tse..
a) Alterstatteritis
b) WvD

[Thork]

Ich wusste ja gar nicht, dass es hier SO VIELE Freaks gibt

Als eine erste Näherung (und genauer beschäftigt man sich nicht mit Thermo- oder Fluiddynamik) finde ich Jamos Rechnung schon sehr gut. Ausser dass die Einheit der spez. Wärmekapazität J/kg*K ist, aber das sind Details, die man wegdiskutieren kann.
Für das Rühren selbst kann man davon ausgehen, dass Kissi mit seiner Alterstatteritis im Kaffee eine turbulente Strömung erzeugt. Damit hängt also Reibungskoeffizient vom Quadrat der Fließgeschwindigkeit ab. Wenn Du also doppelt so schnell rührst (unter Vernachlässigung von Wirbeln) musst du viermal so viel Kraft aufwenden. Da die Energie, die Du auf den Kaffee überträgst direkt von der Kraft abhängt, steigt auch diese auf das Vierfache. Also je schneller du rührst, desto besser.
Zum Löffel würde ich mal sagen, dass ein Holzlöffel besser wäre. Durch die rauere Oberfläche wird der Reibungskoeffizient größer, die bewegte Wassermenge wird größer und die Wärme wird nicht so schnell wieder abgeführt.
Da ich aber leider keine Werte für Reibungskoeffizienten zwischen Holz und Wasser gefunden habe, kann ich dir nicht genau sagen, wie lange du rühren musst. Allerdings fürchte ich, dass die 6 Minuten nicht sehr realistisch sind. Aber du gehst doch sowieso demnächst in Rente. Da hast du ja Zeit, das Experiment durchzuführen. Dann können wir das mal nachmessen...

[LostTime]

Was mir noch so einfällt..
Wichtig ist, dass mehr Wärme zugeführt wird, als durch die Tassenoberfläche wieder abfließen kann (das sollte maqn vielleicht mit einebrechen)

[Jamo]

Das haben wir eifnach mal idealisiert und vernachlässigt

[Thork]

So macht man das in der Physik: man überlegt sich anhand einfacher Gleichungen, die man am besten aus Wikipedia hat (in der Hinsicht nicht zu unterschätzen), ob etwas einigermaßen plausibel ist. Dafür vernachlässigt man alles, was man nicht versteht, ähm ich meine alle kleinen Effekte.
Wenn man dann nachgewiesen hat, dass es geht, übergibt man die Idee jemandem, der sich damit auskennt und läßt diesen Jemand die ganze wirkliche Arbeit machen.
Allerdings glaube ich, dass wir Physiker da nicht die einzigen sind, die nach diesem Prinzip vorgehen...

[Jamo]

Aber ich glaub das Klischee prägen trotzdem die Physiker!
Und ich find das auch gut so
Wir dürfen eh viel mehr als andere, Mathematiker zB
(dabei bin ich bisher sogar nur armer Student, der hofft seine Klausur am Mo irgendwie zu bestehen^^)

[Naschkatze]

Ich wusste ja gar nicht, dass es hier SO VIELE Freaks gibt

das hast du noch nicht mitbekommen??? und das nach sooo langer zeit hier im forum

[kisslab]

Vielen Dank für die Antworten - wenn mal wieder so ein rührseliges TV-Event kommt, werd ich das mal probieren

Thork hat es da ja viel einfacher.. der braucht seinen kaffee ja nur ne Runde durch seinen Teilchenbeschleuniger schicken... geht in fast Null,´nix und mit etwas Glück kiregt er dann auch noch ein paar nette Teilchen dazu..

[Thork]

Für irgendwas muss so ein teurer Quark-Teilchen-Beschleuniger ja auch gut sein, oder?

[kisslab]

Quarktaschen-Beschleuniger?
Wusste doch, das es da um solche Teilchen geht...