えびのらくがき

とある理系技術者の気晴らし雑記帳 読んだ本の紹介や科学コラムなど!

いろんなカップで飲み物の冷める速さを調べてみた

コーヒー

コーヒーを入れたマグカップ

こんにちは、えびかずきです!

寒い寒いこの季節、コーヒーや紅茶などをコップに入れて飲む機会が多いと思います。私自身、最近は仕事中よくデスクの上にコーヒーを入れたマブカップを置いて業務をしていることが多いです。しかし私は飲み物をちびちび飲んでしまう性分でマグカップ一杯の飲み物を平気で二時間ぐらいは放置してしまいます。そうすると当然最初は熱々だったコーヒーもすっかり冷めてしまっていて、なんなら口を付けて「冷たい!」と感じることもしょちゅうです。

 

そんなちびちび飲む派の人間には、たぶんホームセンターやショッピングモールで見かける魔法瓶仕様の金属製カップを使うと、温かい飲み物が長持ちするんだろうなと思います。

こんなやつ↓↓

魔法瓶カップ

魔法瓶カップ

 

そこでで近々デスクのマグカップを魔法瓶コップに変えようかなと思っているのですが、ふとこんなことを考えてしまいました。

「使うカップの違いで飲み物の冷め方にどの程度の違いがでるのか?」と。

ということで、実際に実験をしてみることにしました。(魔法瓶メーカーのサイトを調べた方が早いのではというツッコミは忘れてください笑)

 実験

今回はこの3種類のカップ(容器)を使って冷め方を比較してみることにしました。

①魔法瓶カップ

②普通のマグカップ

③加温飲料ペットボトル

実験使うカップ(容器)

実験使うカップ(容器)

 

 

手順

①お湯を火にかけ沸騰させて100℃にする。

②カップ(容器)へ一度100℃のお湯を注いでカップ(容器)が温かくなるようによくなじませてからお湯を捨てる。(注ぎ作業での温度低下を極力失くすため)

③100℃のお湯250mLをカップ(容器)へ注ぎ用温度計を差し込んでストップウォッチをスタートする。

④温度計に表示される温度を時間ごとに記録する。

※ 温度測定には、下の液体用温度計を使って、カップに入れたお湯に挿して測りました。

※部屋はエアコンで25℃に調節して、風の当たらないエリア実験を実施しました。

液体用温度計

液体用温度計
実験-魔法瓶カップ
実験-マグカップ
実験-PET
実験の様子

結果

結果

結果


 結果をランキング形式でまとめると以下の様になりました。

保温ランキング

一位:魔法瓶カップ

二位:ペットボトル(一位とほぼ同じ)

三位:マグカップ

意外と魔法瓶カップとペットボトルは大差がない結果で、若干魔法瓶カップの方が冷めにくいものの、温度推移はほぼ同じとなりました。一方マグカップはやはりすぐに冷めてしまうという結果でした。おそらく、お湯が外気に接して(または間接的に接して)熱交換が起こる表面積の大きさが、冷める速度に影響を与えているのだろうと思います。魔法瓶カップは魔法瓶構造となっている側面は外気と遮断されて熱交換が起こりにくいですが、やはり大きく開いた口部分での熱交換は避けられない構造となっています。反対にペットボトルは側面は外気とある程度間接的に接して熱交換が起こる一方口部分がとても小さいので保温効率が比較的良い結果になったのだと思います。

ところで、さらに考察を進めるならば「何度までなら人が温かいと感じる温度なのか?」というところが問題となってきます。そこで、実際にコーヒーを淹れて飲んでみて、熱さ度合いを自分の口で確かめてみた結果が下の表になります。

コーヒーの熱さ度合い(筆者調べ)

80℃以上:やけど

80〜70℃:あつあつ

70〜60℃:あつい

60〜50℃:ぬるいの入り口

50〜40℃:ぬるい

40℃未満:冷めてる

 

ということで、これを先ほどのグラフに当てはめてみると、、、

結果(熱さ度合い表示ver.)

結果(熱さ度合い表示)

結果(熱さ度合い表示)

保温の限度を”ぬるいの入り口”の下限である50℃(黄色ゾーンまで)とすると、魔法瓶カップとPETの場合は約50分間、マグカップの場合は約25分間保温できるということがわかりました!魔法瓶カップは長持ちすると感覚的にはわかっていましたが、こうやって数字で比較してみると、やはり普通のマグカップを使うよりはかなり保温性能が良さそうなことがわかります。

まとめ

魔法瓶カップで入れた温かい飲み物は、マグカップ入れた場合の約二倍長持ちすることがわかりました。とは言え、温かいままで保てる時間は長くても一時間が限度のようです。魔法瓶カップの場合でも、デスクにコーヒーを持ってきてから一時間以内で飲んでしまった方が良さそうです。

あと意外にも魔法瓶カップとペットボトルでは保温時間にあまり差がないということがわかりました。魔法瓶カップがない場合にはペットボトルで代用も可能のようです。(ちょっとカッコ悪いですが笑)

 

最後まで読んでいただきありがとうございました!