Керамика, сталь, пластик: какая воронка лучше?

Материал воронки влияет не только на ее стоимость, но и на качество завариваемого напитка. Разбираемся, какой материал лучше: керамика, сталь или пластик.

Это перевод статьи из блога Barista Hustle.

Пластиковая воронка лучше

Ответим сразу: пластиковые воронки — лучший вариант. Они медленнее поглощают тепло из воды, поглощают меньше тепла в целом и отдают это тепло воздуху медленнее, чем воронки из других материалов. Поэтому в пластиковой воронке температура воды будет сохраняться, что поможет вкусу напитка получаться стабильнее.

Чтобы разобраться, почему пластик лучше, нужно углубиться в физику.

Есть три фактора, которые влияют на то, сколько тепла теряется через воронку:

• проводимость — скорость прохождения тепла в воронку и через нее;

• удельная теплоемкость — количество тепловой энергии, которой требуется для изменения температуры воронки;

• потеря тепла на поверхности — с какой скоростью воронка отдает тепло в атмосферу.

1. Пластик медленнее проводит тепло

На уроках физики нам рассказывали, что пластик — хороший изолятор, а металл — хороший проводник. Стекло и керамика находятся где-то посередине. Это говорит о том, что пластик выигрывает по проводимости.

Проводимость тепла измеряется в Вт/(м·К). Чем ниже показатель, тем материал хуже проводит тепло.

Керамика в 20–25 раз сильнее проводит тепло, чем пластик. Это значит, что ваш напиток будет отдавать тепло воронке из керамики гораздо быстрее.

Напиток, приготовленный в керамической воронке, остынет быстрее

2. Пластик поглощает меньше тепла

Удельная теплоемкость измеряется в джоулях на килограмм на градус (Дж/(кг·°C)). Этот параметр показывает, сколько джоулей энергии требуется, чтобы изменить температуру одного килограмма материала на один градус.

Пластик требует больше тепловой энергии, чтобы увеличить температуру. Однако керамическая воронка весит в 4 раза больше, чем пластиковая. Поэтому керамическая будет поглощать примерно в 3,5 раза больше тепла в целом при одинаковом изменении температуры.

Это часто приводит в замешательство: многие бариста предпочитают керамическую воронку, потому что думают, что она держит больше тепла. Однако она потребляет больше тепла из воды, чем пластиковая.

3. Пластик медленнее теряет тепло на поверхности

Воронка теряет тепло в результате конвекции или излучения.

Скорость конвекции зависит от температуры поверхности. Более проводящие материалы будут быстрее передавать тепловую энергию на поверхность. Как только тепло будет на поверхности, материалы с более низкой удельной теплоемкостью будут нагреваться.

Пластиковая воронка — оптимальный вариант для заваривания

У пластика более низкая проводимость и более высокая удельная теплоемкость. Поэтому он будет терять значительно меньше энергии на конвенцию, чем другие материалы. Пластиковая воронка будет медленнее нагреваться и медленнее терять тепло на поверхности — температура воды в процессе заваривания будет сохраняться.

Скорость потери тепла от излучения зависит не только от материала, но и от его структуры — насколько он отполирован. Также зависит от температуры поверхности, поэтому скорость трудно оценить расчетным путем. Стекло, керамика и пластик будут излучать одинаковое количество тепла.

Что насчет изолированных воронок?

Воздух является лучшим изолятором, чем любой из этих материалов. Существуют конструкции воронок, которые используют это преимущество. Воронки делают с двойной стенкой для захвата слоя воздуха, либо с открытой сетчатой структурой. Второй тип воронки минимизирует количество материала, которое контактирует с фильтром, и оставляет его открытым для воздуха.

Воронка с металлическим фильтром

В воронках с металлической сеткой площадь поверхности металла все еще значительна. Это значит, что он все же будет отводить тепло и рассеивать его в атмосфере. Также будут происходить дополнительные потери тепла на внешней поверхности фильтра из-за испарения.

Обе конструкции могут способствовать сохранению тепла, однако даже в этих случаях лучшим материалом для их изготовления по-прежнему будет пластик.

Делаем вывод

Пластиковые воронки выигрывают по каждому критерию: они поглощают тепло из воды меньше, поглощают меньше тепла в целом и отдают это тепло воздуху медленнее. Дизайн воронки, ее вес и площадь поверхности тоже играют важную роль. Но независимо от этого, пластик является самым подходящим материалом для заваривания кофе в воронке.