[手沖] 濾杯的保溫性

[TWCHIEN (冷冷的看著妳)]

發這篇文時，曾想了一下，我"喝咖啡聊是非二"都還沒寫咧
不過想到本月主題"手沖"，所以就先發了這篇 主因還是比較好寫:p

在部份流派或是網路文章中，經常可看到"陶瓷濾杯較佳"的論調。
甚至在本板裏也會出現此一論調，在他們的理論中，有一個重要的基準點"保溫性"。
保溫性重要嗎？當然重要。溫差越小，你能掌握的變因越多。

我們先來看一下實驗派的，以下以較大宗的陶瓷和塑膠做比較
1、假設室溫32度與室溫15度，陶瓷濾杯的表面溫度各是幾度？
   同一條件下，塑膠濾杯的表面溫度各是幾度？
2、在同一室溫、水溫下，當注水進濾杯後(假設都是兩分鐘滴完)
   下壺表面溫度和材質一樣時，下壺的水溫剩幾度？
上述這兩條件應足以提供較正確的實驗結果，有興趣的人可以玩玩看
當然你也可以把濾杯的孔塞起來，得到的結果應更為準確。

再來就是理論派的上場了，理論可以推導成實際，但不代表一定就是對的，
最終仍須實驗證明理論。

首先，我們了解一下熱的傳播方式
主要包括傳導(Conduction)、對流(Convection)及輻射(Radia- tion)。

熱傳導就是高溫到低溫的轉移過程，待會還會再做進一步的探討。

熱對流是藉著介質的動作去達到傳輸能量的熱傳現象。
在解析觀點上，還必須考慮到流體力學與邊界層分析的關係。
並求出能量平衡，溫度梯度的影響等。
可是熱流係數與週遭的散熱環境有關，沒有一個定值，也許來一陣怪風就....
所以這部份可忽略掉，那我幹嘛還寫的落落長 囧

熱輻射就是物體的溫度，導致物體的表面產生電磁輻射。
如果一個物體的溫度比週溫高，釋放能量就會大於吸收能量，使其溫度降低。
熱平衡時，即表示熱的吸收率=放射率。
但熱輻射是連續的，且和物質本身的種類無關，只和溫度有關。
所以這部份也可忽略 xD

談到材質的保溫性，就要談到熱轉換和熱交換率了。
熱轉換簡單說就是當物體和外界的溫度不一致時，就會產生熱轉換情形
而熱傳導率就是材料直接傳導熱量的能力。

以下為熱傳導係數表，單位W/m。K
鑽石：900~2320
銀：429
銅：401
金：318
鋁：237
錫：67
鐵：60
不鏽鋼 sus304 16.3
不鏽鋼 12~45
陶瓷：1.22
玻璃：1.1
塑膠類：<1
空氣：0.025
從表中可得知熱傳導率最高的天然物質是鑽石。
一般來說純金屬類導熱性能較優秀。導熱係數越大導熱量也越大。

從以上這些數據及理論，可假設以下論點(廢話那麼多，才到結論階段XD)
若有溫濾杯的人，銅的保溫性最佳，不然你也可以去打造一個純銀的。
至於鑽石嘛！有那麼大顆的嗎:P
但若是直接沖的人，也就是不溫杯的人(我都是直接沖的)
塑膠並不比陶瓷來的差，別忘了~還有咖啡粉在
直接沖的人應該沒人先沖濾杯，再沖咖啡粉的吧@@
且從表中得知，塑膠是不良的導熱材質，但也不會在短短的數分鐘之內搞怪。
而且塑膠濾杯與陶瓷濾杯相較的話，先天上的優勢，就是模具較精細、精準。
甚至在冬天時，係數大的材質，不經溫杯的話，恐會溫差較大。
所以濾杯選擇前，先檢視一下自己的手沖方式，再來選擇適合自己的濾杯。
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我熱力學忘了很久了 若有錯請指正 而且我熱力學當初是選修的:P

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◆ From: 163.29.38.68
→ tomomo520:沒去研究，但導熱愈快散熱愈快
→ paulyung:忽略了一件事，熱當量。熱當量越大大，越不容易受到室溫
→ paulyung:影響，這是在溫濾杯的條件下。
→ ms16140864:熱傳導率高=保溫性好?? 這個論點有問題吧
推 Jyneda:是阿...正在狐疑樓上說出的那個點...?
推 HuangJC:這樣吧,電都有半導體了,快去開發熱的半導體~
→ HuangJC:反正你要溫度怎樣就怎樣, 那就對了 XD
→ HuangJC:所以這杯子要有加熱快,散熱慢的特性,嘖嘖..散熱時充氮氣
推 HuangJC:http://tinyurl.com/yhr6jtz  我找到你要的鑽石了~
→ TWCHIEN:啊~我文章果然跳太多了 其實我本來熱交換那邊要講多一點
→ TWCHIEN:但我覺得一句話就應能說明了 樓下文章有對熱交換做探討
→ TWCHIEN:還有我絕對沒說熱傳導率高=保溫性好 囧
→ TWCHIEN:在文章內我有提到一個條件"溫濾杯"
推 ms16140864:即使溫濾杯, 熱傳導率高也不等於保溫性好啊
→ ms16140864:熱傳導率高頂多只是容易達到想要的溫度
推 paulyung:都是先溫濾杯。只是溫濾杯之後，如何降低在室溫下濾降溫
→ paulyung:的速度，單一材質:塑膠<陶瓷<金屬，但是厚度呢? 相乘才是
→ paulyung:熱當量，等面積下熱當量越大降溫越慢。
→ HuangJC:是低,所以保溫要厚陶瓷杯,我前面有PO過..
→ HuangJC:另外我已經忘記熱當量,熱容量的差異了;一樣?
→ HuangJC:還有很多新玩具設計啦,比如悶燒鍋,號稱可以省火,因為隔熱
→ HuangJC:持續悶燒;後來又出一種隔熱續煮鍋,是加強型的,下面有儲熱
→ HuangJC:鐵塊,鐵塊燒紅後儲的熱量更多~
→ HuangJC:http://tinyurl.com/ygqngpa  免火再煮鍋
推 yftkk:如果用kalita陶瓷&樹脂其差異可能不在材質而是導溝~另V60有
→ yftkk:樹脂&玻璃~兩者導溝粗細類似~這兩天剛好同時沖泡兩次~感覺不
→ yftkk:出差異呢!?所以我不敢探到熱傳導,對流還有輻射~另手沖壺水溫
→ yftkk:底下咖啡壺咖啡溫度控制是否一併影響最後喝到嘴裡的~最後是
→ yftkk:掛一漏萬~所以不比較就沒差異~一比較差異乃心理因素作祟~
→ yftkk:V60玻璃濾杯http://0rz.tw/MlcTV有人可以告訴我喝到嘴裡差異
→ yftkk:在哪~但大家都沒喝到看文章純粹是不是那個fu!的差異~
推 paulyung:老頭說是沒差，我覺得主要設計差異在花朵型底盤。
→ paulyung:傻爸你可以試試看KONO的厚層錐型濾杯(職人版)，有差異。
推 ikeaC:想知道所謂保溫性不同的濾杯所沖煮出來的咖啡的差異
→ ikeaC:以及手沖過程裡 維持在固定溫度的萃取 咖啡風味當真較佳?
→ TWCHIEN:排除沖煮手法 溫差越小 品質越能掌握
推 HuangJC:其實前面我有提到不鏽鋼去味皂,這東西真的有用;但它不會消
→ HuangJC:耗.參與反應又全身而退的,叫做觸媒,沒記錯吧 :P
→ HuangJC:也許未來我們可以開發出針對咖啡,咖啡油,咖啡香的觸媒
→ HuangJC:那更是材料學可以著力的地方
→ HuangJC:所謂的恒溫,其實已經被 espresso 的機器研究很透徹了
→ HuangJC:一整個恒溫控制都為此目的,所以追求到最後很容易走舊路
→ HuangJC:總不好又在手沖上,複製出 PID 模組來吧..
→ redddd:那是鋼皂的鐵離子帶正電 臭味的離子是帶負電 氧化還原罷了
→ TWCHIEN:就保溫工程來說 係數大等於保溫佳 絕對會被打搶的
→ TWCHIEN:我的論點是以手沖濾杯 實際情況推導的
推 HuangJC:國中實際課用的雙氧水加二氧化錳也是啊,參與但不消耗..
→ HuangJC:氧化還原,或說電子能階等,就已經套在很多化學反應上了
→ HuangJC:重點是,它不是"加東西",不像焦糖是消耗的.它是協助某些較
→ HuangJC:難跨越的能量門檻,把原本就有的東西釋放出來
推 jordan325:利用觸媒增加咖啡味?...HJC你真的太看得起我這行了:P
→ HuangJC:那就利用機油好了 XD