科普空间——搅拌咖啡
陈家强
2020-11-06 04:18 HKT
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咖啡煮好，加点糖，加点奶，用匙羹搅拌几下，便可以饮用。大家曾否想过这样的问题：有没有可能以匙羹来搅拌咖啡将其煮滚？
最近读到一本蛮有趣的书《What If?》，书中提出多条趣怪，甚至不可思议的问题，以科学眼光作答，其中一条正是上面所提到的，虽然作者谈的是茶而不是咖啡，其实道理是一样。
当大家用匙羹搅拌咖啡时，确实是增加了咖啡的动能，因咖啡没有特别升高或发光，根据能量守恒定律，那动能必然转化为热能，咖啡温度是提高了。问题是提供多少能量，才够把一杯咖啡由室温（摄氏二十至二十二度）提升到沸点（摄氏一百度）？书中给出的答案是：如果用两分钟来搅拌，需要84000焦耳。那即是多少？来个比较：一滴水掉下尼加拉瓜大瀑布只能够转化出0.025焦耳，即是要3360000滴水同时冲下大瀑布才能够提供足够的热能来煮滚一杯咖啡。
假若大家不想放弃，仍以极大的决心和毅力去不停地大力搅拌一杯咖啡，根据流体力学的原理，会产生一种称为空蚀的现象（Cavitation) ，匙羮在杯中高速地搅拌时是所走过的路径会形成真空，令搅拌变得无效。所以，问题的答案是：不可能。大家可以不用试了。
陈家强
最近读到一本蛮有趣的书《What If?》，书中提出多条趣怪，甚至不可思议的问题，以科学眼光作答，其中一条正是上面所提到的，虽然作者谈的是茶而不是咖啡，其实道理是一样。
当大家用匙羹搅拌咖啡时，确实是增加了咖啡的动能，因咖啡没有特别升高或发光，根据能量守恒定律，那动能必然转化为热能，咖啡温度是提高了。问题是提供多少能量，才够把一杯咖啡由室温（摄氏二十至二十二度）提升到沸点（摄氏一百度）？书中给出的答案是：如果用两分钟来搅拌，需要84000焦耳。那即是多少？来个比较：一滴水掉下尼加拉瓜大瀑布只能够转化出0.025焦耳，即是要3360000滴水同时冲下大瀑布才能够提供足够的热能来煮滚一杯咖啡。
假若大家不想放弃，仍以极大的决心和毅力去不停地大力搅拌一杯咖啡，根据流体力学的原理，会产生一种称为空蚀的现象（Cavitation) ，匙羮在杯中高速地搅拌时是所走过的路径会形成真空，令搅拌变得无效。所以，问题的答案是：不可能。大家可以不用试了。
陈家强
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