Вопрос о теплобмене

Question

Всегда мучился вопросом: Если в фарфоровую чашку с горячим чаем положить алюминиевую ложку, то чай остынет быстре чем без ложки? Как мне представляется показатели теплобмена у ложки выше чем у чая и воздуха, а значит тепло быстро перейдёт от чая к ложке, а затем к воздуху? Конечно если разница в остывании будет, то она будет в миллисекундах, но интересен сам принцип.

Answer 1

вопрос тут в том, что ложка погружена в объём воды.
Т. е. за счёт хорошей теплопроводности металла объём воды остывает быстре.
Тут ключевое значение имет то, что теплопроводность металла гораздо выше чем теплопроводность воды в объёме.
Чай без ложки остывает только на поверхности и у стенок стакана, и за счёт теплопередачи остывает в объёме. Но вода плохой проводник.
Поэтому остывание с ложечкой быстре не за счёт увеличивающейся площади (она очень мала, ну +20 % может быть) а за счёт резко увеличивающейся скорости теплобмена из объёма воды.

Answer 2

Теплобмен прямо пропорционален площади поверхности
Ложечка увеличивает площадь поверхности - ускоряется теплобмен
Тем больше ложечек будет в чашке - тем быстре она будет остывать.

Кроме того, чем больше теплопроводность ложечки- тем быстре будет остывать чашка.
То есть чашка с серебряной ложечкой будет остывать быстре, чем с алюминиевой
ну а с алюминиевой - быстре, чем со стальной ложечкой.