Wie lange dauert es, bis eine Tasse Tee von 95°C auf trinkfertige 50°C abgekühlt ist? Hier sind die Ergebnisse einiger Experimente:

  • Nichts tun: 17 min
  • Teelöffel hineinstellen 17 min
  • 2 Löffel Zucker hineingeben 17 min
  • Mit Teelöffel ständig rühren 16 ½ min
  • Einen Schuss kalte Milch hineingeben 16 min
  • Beschwören (gut zureden) 14 min
  • Blasen und mit Löffel rühren 11 min
  • 3 Eiswürfel hineingeben 9 min
  • Föhnen (kalt, Stufe 1) 4 ½ min
  • Föhnen (kalt, Stufe 2) 3 ¼ min

Bei der Erklärung der einzelnen Kühlarten sollten wir mit dem 1. Hauptsatz der Wärmelehre beginnen. „Wärme fließt von selbst von einer heißen in eine kalte Umgebung“. Das ist zwar nicht ganz der genaue Wortlaut, aber im Prinzip wissen wir, was gemeint ist. Irgendwo ist warmer Tee. Das Zimmer ist kühler. Wärme fließt vom Tee in die Umgebung.

Dass das auch verhindert werden kann, zeigt dieser Tweet:

Da hat also jemand das genau Gegenteil gemacht, wie in der obigen Versuchsreihe passiert ist. Milena wollte verhindern, dass der Tee Wärme verliert. Wir möchten es fördern, wir wollen den Tee ja trinken. Das Ganze passiert also laut erstem Hauptsatz der Wärmelehre automatisch, wir brauchen unsere Kühlungen also nirgendwo anstecken.

Wir sehen uns einfach mal an, während wir auf die nächste kühle Tasse Tee warten, wie Wärme an die Umgebung abgegeben werden kann. Dazu stellt die Natur drei Arten zur Verfügung.

Möglichkeit 1: Wärmeleitung

Das heiße System steht in direktem Kontakt mit dem kühlen System. Du stehst am heißen Strand. Der Topf steht am heißen Herd. Die heiße Teetasse steht am Tisch. Ihre Wände berührt die Luft. Durch den direkten Kontakt können die bewegten Moleküle ihre Energie durch Stöße an die weniger heißen Moleküle übertragen. Das funktioniert unterschiedlich gut. Bei einer festen Tischplatte sehr gut. Bei Luft nicht gut. Sie isoliert ziemlich. Auch ein Pullover verhindert den schnellen Austausch der Energie, weil sich zwischen den Maschen viel Luft verfängt. Also: wer verhindern will, dass Tee kühlt, packt ihn ein. Wer es fördern möchte, schaut, dass er viel Kontakt mit kühleren Umgebungen hat.

Möglichkeit 2: Wärmetransport

Hier wird wirklich heißes Zeugs vom heißen System weggebracht. Mit dem Lastwagen. Mit heißer aufsteigender Luft. Oder eben auch die heißen Moleküle des Tees direkt durch Verdampfung in die Umgebung. Eine Kühlung auf diese Art funktioniert sehr gut, weil ja immer die energiereichsten Moleküle genug Energie haben, sich loszureißen. Was bleibt, ist kühler. Allerdings: was bleibt. Wenn Moleküle verloren gehen, gibt’s weniger Tee.

Möglichkeit 3: Wärmestrahlung

Das ist das, was die Schlange im Dunkeln sieht. Für sie leuchtet die heiße Teetasse wie Sau. Wärmestrahlung ist elektromagnetische Strahlung, genau so wie Licht oder Radiowellen, aber nur im Infrarotbereich, also etwas energieärmer wie das noch sichtbare Rot. Wer verhindern möchte, dass Tee kühlt, verhindert diese Strahlung, wer es fördern möchte, der nimmt zum Beispiel eine schwarze Tasse, die viel Strahlung (der Sonne) aufnimmt, aber im Gegenzug auch viel Strahlung (des Tees) abgibt.

Milenas Thermoskanne verhindert vermutlich auf alle drei Arten, dass der Tee darin kühlt. Die doppelte Wand mit Vakuum dazwischen verhindert direkten Kontakt Wärmeleitung), der Deckel verhindert, dass Wärme als Dampf rausgeht (Wärmetransport), und die coole Farbe führt letztlich dazu, dass weniger Wärme abgestrahlt wird (Wärmestrahlung).

 

So. Jetzt ist es aber an euch. Ihr könnt jetzt sicher die obigen Teekühlmöglichkeiten super erklären, und vor allem auch erklären, warum es hilft, den Tee zu beschwören.