咋迅速冷却咖啡？物理学家用数据告诉你

据国外媒体报道，热咖啡的温度是如何变化的？咖啡如何快速冷却？最近，一位物理学家没有时间用实验室的方法研究这个问题。整个实验过程发表在《连线》杂志上。

像许多人一样，我喜欢在业余时间喝一杯好咖啡。不是那种咖啡，如鲜花咖啡、脱脂咖啡或香草咖啡，而是一杯热的传统经典黑咖啡。但是热咖啡经常有一个问题——太热了，不能马上喝。当我们喝到一杯热咖啡时，我们必须找到最好的方法让它变凉，并快速品尝。

目前，我还有两种方法来冷却热咖啡。一个是打开咖啡杯的盖子，另一个是不要打开盖子，但是我会通过咖啡杯的饮用孔吹空气来冷却它。

哪种方法最好？让我们通过一个简单的物理实验来试试。在那之前，我需要一些工具。首先，毫无疑问，咖啡杯；其次，我们需要一些温度计。热咖啡的温度是多少？我认为80摄氏度应该是最常见的热咖啡温度。喝咖啡的合适温度是多少？根据我个人的经验，64摄氏度是一个相当好的选择。

现在让我们做一个实验。首先，我把模拟黑咖啡的热水倒入三个咖啡杯。

现在我们有三杯80摄氏度的热咖啡。一个杯子1有一个盖子，这是我们的标准咖啡杯。而杯子2没有盖子；杯子3有一个盖子，但是我会一直通过饮水孔往里面吹气。

(3杯咖啡)

哪种冷却方式更好？当然，我可以品尝每一杯，并将其与我自己的感觉进行比较。但实际上我会用温度计测量温度，并将温度探针放入三个杯子中。

为了让第三个杯子尽可能的逼真，我会通过这个小孔把它吹进去。不是连续的，而是间歇的，好像我正忙着做其他事情，同时等待咖啡冷却下来。我们通过温度传感器收集温度数据。以下是三个咖啡杯在几分钟内随温度变化的数值。

(X轴是以秒为单位的时间，Y轴是温度。蓝线代表杯子1随时间的温度曲线，绿线代表杯子3随时间的温度曲线，黄线代表杯子2随时间的温度曲线。)

你可以看到实验的结果。尽管初始温度不同，但很明显，没有盖子的杯子冷却得最快。因为本质上，我们只有两种方法来冷却咖啡。首先，我们利用热传导来降低咖啡的温度，将热咖啡放在较冷的物体旁边，以便将热能传递给较冷的物体。在我的实验中，比咖啡冷的是空气和杯底。这不足以对咖啡的温度产生显著影响。

第二种方法是通过蒸发冷却。当咖啡表面的水蒸发时，热能较低的水分子会留下，导致咖啡温度下降。如果没有盖子，杯子里咖啡的蒸发表面积会增加，所以可以快速冷却。如果有盖子，我们可以通过向孔中吹气来增加蒸发速率，但这显然不如提起盖子有效。

现在让我们做另一个实验。将一个杯子塞插入饮用孔，看看它是否有助于保持咖啡的温度。