Creo que el razonamiento presentado por Raj Arjit es correcto, pero necesita ser ampliado por otro factor: el estilo de vertido.
Si alguna vez has ido a un bar exclusivo, probablemente hayas visto al barman hacer bebidas “en capas” agregando nuevos elementos de bebida sobre la parte superior de una cuchara invertida.
Si tuviera que verter el agua caliente sobre el agua fría con un método de este tipo, o incluso simplemente verterlo lo suficientemente suave y lo suficientemente cerca de la superficie como para que permaneciera en la parte superior, entonces habría poca mezcla y el agua caliente se la parte superior tendería a permanecer allí Y se enfriaría más rápido ya que, al estar caliente, se evapora más rápidamente en el aire. Y dado que el agua caliente era menos densa, tendería a permanecer flotando en la parte superior durante un tiempo, lo que retrasaría el equilibrio de la temperatura. Por lo tanto, la bebida se enfriaría, en general, más rápido (debido a esa evaporación adicional inicial prolongada).
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Si se hiciera lo contrario, de frío a calor lentamente, inicialmente habría mucha menos evaporación que en una bebida completamente mezclada, pero la capa fría, al ser más densa, tendería a hundirse y desplazar la capa más cálida. La situación de movimiento, a diferencia de la situación estática de la disposición opuesta que se acaba de examinar, debería dar como resultado una mezcla rápida de los dos líquidos, pero la superficie de evaporación nunca se calentaría al nivel del agua caliente inicial.
OKAY…. los dos anteriores son para verter lento y suave desde cerca de la superficie. ¿Qué pasa si vertimos desde una altura de un poco y tal vez un poco más rápido?
Si vertiéramos agua caliente a la velocidad correcta, se “cortaría” a través del agua fría y luego comenzaría a descender ligeramente desde el fondo, pero básicamente permanecería allí hasta que las corrientes de convección causadas por su menor densidad lo empujaran hacia la parte superior. Probablemente habría una gran cantidad de mezclas moleculares aleatorias en el camino y para cuando llegara a la cima en, digamos, X minutos, ya habríamos alcanzado en gran medida la mezcla / equilibrio a temperatura total. Sin embargo, en el camino a ese estado, las aguas superficiales habrían permanecido frías y relativamente poco evaporativas.
Si vertiéramos agua fría de esa manera, se cortaría hasta el fondo y, aparte de esa ligera caída hacia arriba, tendería a permanecer allí, dejando que el agua más caliente se evaporara más rápido de la superficie y, por lo tanto, causara una mayor temperatura gota de la bebida en su conjunto. El equilibrio mixto de toda la bebida también sería más lento, ya que tendería a tener lugar justo al otro lado del límite plano donde el agua fría se unía con la caliente sin un movimiento manifiesto. (Tenga en cuenta que, en la situación inversa, donde el calor se ha vertido al fondo, el movimiento del líquido caliente hacia arriba a través del frío probablemente (?) Aumentaría el área de la superficie de las áreas límite entre los dos líquidos, lo que resulta en un equilibrio más rápido .)
Finalmente, si vertiéramos cualquiera de los líquidos en el otro lo suficientemente rápido, el factor de perturbación mezclaría el casi igual casi de inmediato y habría poca diferencia entre los dos. PERO … si vertiéramos el agua caliente lentamente desde una altura, ¡habría un enfriamiento MUY significativo a medida que la delgada corriente del agua caliente fluye hacia abajo por el aire! (Sin embargo, este efecto PODRÍA corregirse teniendo la temperatura / humedad del aire al 100% para la temperatura relativa del líquido caliente.
Creo que todavía hay algunos factores que no estoy tomando en cuenta o por los cuales tendrían que hacerse suposiciones (por ejemplo, ¿cero calor radiante desde el recipiente receptor al ambiente exterior? Y la humedad relativa general frente a la temperatura del agua caliente para cualquier velocidad o altura de vertido del agua caliente o la colocación del agua caliente sobre una superficie fría).
Finalmente, si Maxwell nadaba en el fondo del contenedor y causaba una perturbación con demonios aplastantes, entonces todas las apuestas estaban canceladas.
– MJM, que tiene dolores de cabeza tratando de equilibrar tantas variables en su cabeza puntiaguda al mismo tiempo
