Матеріал воронки впливає не тільки на її вартість, а й на якість заварюваного напою. Розбираємося, який матеріал кращий: кераміка, сталь або пластик.
Пластикова воронка краща
Відповімо відразу: пластикові воронки – найкращий варіант. Вони повільніше поглинають тепло з води, поглинають менше тепла загалом та віддають це тепло повітрю повільніше, ніж воронки з інших матеріалів. Тому в пластиковій воронці температура води зберігатиметься, що допоможе смаку напою виходити стабільнішим.
Щоб розібратися, чому пластик кращий, потрібно заглибитися у фізику.
Є три фактори, які впливають на те, скільки тепла втрачається через воронку:
- провідність – швидкість проходження тепла у воронку та через неї;
- питома теплоємність – кількість теплової енергії, яка потрібна для зміни температури воронки;
- втрата тепла на поверхні – з якою швидкістю воронка віддає тепло в атмосферу.
1. Пластик повільніше проводить тепло
На уроках фізики нам розповідали, що пластик – хороший ізолятор, а метал – хороший провідник. Скло та кераміка знаходяться десь посередині. Це говорить про те, що пластик виграє за провідністю.
Провідність тепла вимірюється у Вт/(м-К). Чим нижчий показник, тим матеріал гірше проводить тепло.
- Пластик – 0.2
- Скло – 1
- Кераміка – 4-5
- Нержавіюча сталь – 16
Кераміка у 20-25 разів сильніше проводить тепло, ніж пластик. Це означає, що ваш напій віддаватиме тепло воронці з кераміки набагато швидше.
2. Пластик поглинає менше тепла
Питома теплоємність вимірюється в джоулях на кілограм на градус (Дж/(кг-°C)). Цей параметр показує, скільки джоулів енергії потрібно, щоб змінити температуру одного кілограма матеріалу на один градус.
- Пластик – 1250
- Скло – 753
- Кераміка – 1085
- Нержавіюча сталь – 490
Пластик потребує більше теплової енергії, щоб збільшити температуру. Однак керамічна воронка важить у 4 рази більше, ніж пластикова. Тому керамічна поглинатиме приблизно в 3,5 раза більше тепла загалом за однакової зміни температури.
Це часто збиває з пантелику: багато бариста віддають перевагу керамічній воронці, бо думають, що вона тримає більше тепла. Однак вона споживає більше тепла з води, ніж пластикова.
3. Пластик повільніше втрачає тепло на поверхні
Воронка втрачає тепло внаслідок конвекції або випромінювання.
Швидкість конвекції залежить від температури поверхні. Більш провідні матеріали будуть швидше передавати теплову енергію на поверхню. Щойно тепло буде на поверхні, матеріали з нижчою питомою теплоємністю нагріватимуться.’
Пластик має нижчу провідність та вищу питому теплоємність. Тому він втрачатиме значно менше енергії на конвенцію, ніж інші матеріали. Пластикова воронка повільніше нагріватиметься та повільніше втрачатиме тепло на поверхні – температура води в процесі заварювання зберігатиметься.
Швидкість втрати тепла від випромінювання залежить не тільки від матеріалу, а й від його структури – наскільки він відполірований. Також залежить від температури поверхні, тому швидкість важко оцінити розрахунковим шляхом. Скло, кераміка та пластик випромінюватимуть однакову кількість тепла.
Що щодо ізольованих воронок?
Повітря є кращим ізолятором, ніж будь-який із цих матеріалів. Існують конструкції воронок, які використовують цю перевагу. Воронки роблять із подвійною стінкою для захоплення шару повітря, або з відкритою сітчастою структурою. Другий тип воронки мінімізує кількість матеріалу, який контактує з фільтром, та залишає його відкритим для повітря.
У воронках з металевою сіткою площа поверхні металу все ще значна. Це означає, що він все ж таки відводитиме тепло та розсіюватиме його в атмосфері. Також відбуватимуться додаткові втрати тепла на зовнішній поверхні фільтра через випаровування.
Обидві конструкції можуть сприяти збереженню тепла, проте навіть у цих випадках найкращим матеріалом для їх виготовлення, як та раніше, буде пластик.
Робимо висновок
Пластикові воронки виграють за кожним критерієм: вони поглинають тепло з води менше, поглинають менше тепла загалом та віддають це тепло повітрю повільніше. Дизайн воронки, її вага та площа поверхні теж відіграють важливу роль. Але незалежно від цього, пластик є найбільш підходящим матеріалом для заварювання кави у воронці.