無糖茶はなぜ甘い茶より早く冷たくなるのですか

ほとんどの場合、私は無糖茶を飲みます。しかし、私が甘いお茶を飲むことはめったにありませんが、無糖のお茶ほど早くは冷えないようです。これには理由があるのでしょうか、それとも物事を想像しているだけなのでしょうか。それが天然糖の冷却特性と関係があるかどうか私は不思議に思っていました、しかしそれは単なる推測です。

通常、お茶にはかなりの量の氷を入れ、ストローを使用するので、カップの底から飲みます。

実験として、私は甘いお茶を飲むときにストローをカップの上（氷の真ん中）に引っ張り、お茶はかなり冷たく感じました。

何かご意見は？

TL; DR =甘いお茶は冷えるのにもっとたくさんのものがあるので、冷めるのにもっと時間がかかります。

無糖茶を冷やすとき、あなたはほとんど純粋な水を冷やしています（茶固形分はごくわずかです）。 12オンスグラスの無糖茶には、おおよそ12オンス（重量基準）の冷却用液体、または340グラム（質量）が含まれています。

サザンスタイルの甘いお茶（これがあなたが言及している「甘いお茶」であるならば）は、お茶と砂糖の2：1の比率（容量で）を持っています。 12オンスの甘いお茶には、12オンス（重量）のお茶と、5〜6オンスの砂糖が含まれています（重量で - 8オンスの砂糖=約7オンス）。これにより、飲料の総重量は18オンスまたは510グラム（質量基準）になります。

この例では、甘いお茶は無糖茶よりも50％多くなります。この余分な質量は、冷やすのにより多くの時間がかかるでしょう。それは同じ容積を占めます、しかし冷却するためにもっとたくさんの分子があります。

配合要因：

• 熱容量対比熱： これに関する詳細は、砂糖と水の溶液は純水よりも（MASS単位で）低い比熱を有するので、甘いお茶の総熱容量は無糖茶の熱容量の150％にはなりません100％から150％の間のどこかです。直感はそれを130％ - 140％の範囲のどこかに置くでしょう。読む physics.SE上記のリンク その計算の詳細については。ただし、スクロース溶液の熱容量は純水よりも大きいことを確認してください。
• 導電率： 私は無視しました 熱伝導率 私はお茶をかき混ぜることで溶液間の小さな導電率の差が無視できるようになると仮定しているので、その解法の問題を解決しましたが、その計算も可能です。
• 対流： 攪拌していない 甘いお茶は、攪拌していない無糖茶よりも対流が少なくなります。攪拌していない甘いお茶では、濃いスクロース溶液が底に残りますが、溶けた氷からの冷たい水が表面に置かれます（お茶が十分に着色されていれば実際にこれを視覚的に見ることができます）。これは冷たい液体と暖かい液体との混合を遅くすることによって冷却を遅くする。無糖茶では、冷たい液体が底に沈み、対流と自己混合を促進します。ただし、対流は、飲料の総熱容量という主な問題に対する副次的な問題です。

そして最後の注意として、このような説明は本当にそれがどれほど迷惑なのかを明らかにしています。

氷は冷たい飲み物よりも早く熱い飲み物を実際に冷やすでしょう。 ここでは2つのことが起こります。

1. 氷は水から熱を吸収し、伝導（接触）と対流（流れ）によって冷却します。
2. 氷は融解しており、大量の熱を吸収して融解潜熱を克服する（すなわち氷の結晶構造を破壊する）。この氷の融解とそれに関連したエネルギーの吸収は、飲み物を冷やす際の最大の要因です。

あなたがより熱い飲み物に氷を入れると、氷はより速く溶け、そしてこの融解熱はより速くあなたの飲み物を冷やします。

無糖茶に氷を入れると、その温度は100度近くになり、氷がすぐに溶け始めます。お茶に砂糖を加えると、すぐに冷めます。結晶構造を破壊するのにエネルギーがかかり、これはお茶から来なければならないので、少し、しかしかなりの量だけ温度を下げます。

この低い温度では氷が速く溶けず、冷却プロセスが遅くなりません。

もちろん、十分に長い期間にわたって、すべてが室温に近づきます。

また、熱伝達率（フラックス）は、熱いと冷たいの間の温度差によって決まります。温度差が大きいほど、熱の流れは速くなります。

私の答えは@SamLeyと似ていますが、その理由は糖溶液の水の密度が高いことが原因であると私たちが同意するからです。しかし、私は少し違う話をします。 TL; DR対流は密度の高い溶液で減少するため、氷を囲む冷たい水はそれほど速くは運び去られず、氷はよりゆっくり溶けます。

私が見つけたすべてのデータは、スクロースソリューションには 純水より低い比熱 それで、それはより速く冷えると予想するでしょう。 （しかし、実際のお茶の成分がそれにどのように影響するかは誰にもわかりません。）

私が見ている効果は、スクロース溶液の密度によるものだと思います。

茶成分を無視して、スクロース溶液は純粋な水溶液より濃いです。アイスキューブが純粋な水溶液に溶けると、キューブの周囲の冷却水がガラスの底に沈み、底のより暖かい水が上がるので、暖かい水が氷の中の結合をさらに破壊するので熱伝達が増加します早く。

しかし、砂糖溶液では、より濃い水はガラスの底に留まり、まったく上がりません。アイスキューブから冷たい水を運び去る対流がないと、氷はもっとゆっくり溶けます。また、この効果は融解する氷が頂上近くで溶液をより少なく集中させているという事実によってさらに複雑にされているので、融解するにつれてそれは氷の周りでさらに密度が低くなる。

より濃い、暖かい水はガラスの底にとどまるので、当然のことながらお茶はもっとゆっくり冷えているようです。これは、ストローを氷の真ん中に移動すると、温度勾配が無糖茶よりもはるかに大きくなるというあなたの観察と一致します。

編集：実験？

おもしろい実験は、無糖甘味茶を氷で一定時間置いた後の温度を温度計で測定することです 攪拌せずに その後、30秒ごとに攪拌しながら2回目の実験を行います。絶えず攪拌されている甘いお茶の方が無糖のお茶よりも早く冷えるのですが、乱されていないお茶の方が無糖のお茶よりゆっくり冷えるのでしょう。