一個(gè)實(shí)驗(yàn)粉碎謠言，帶你走出誤區(qū)！

本篇內(nèi)容劇透有很多剛?cè)肟邮帜タХ鹊男』锇?，甚至很多從業(yè)人士都經(jīng)常會糾結(jié)一個(gè)問題：磨豆機(jī)的磨芯是選擇陶瓷還是金屬？目前看下來，網(wǎng)上有很多小伙伴會推薦陶瓷磨芯，主要是因?yàn)楹芏嗌碳掖罅π麄鞯摹疤沾赡バ静话l(fā)熱”。那么，我們今天就來討論一下這個(gè)問題。今天這篇文章是很嚴(yán)肅的[嚴(yán)肅臉]，正文可能較為高深裝逼，所以我先告訴你們結(jié)論：說陶瓷磨芯不發(fā)熱，純屬扯淡！在正式開始討論陶瓷磨芯在磨的時(shí)候到底發(fā)不發(fā)熱這個(gè)問題之前，我們先來看一些行業(yè)內(nèi)商家給出的答案：為避免爭議，品牌已打碼看來，大家都認(rèn)為“陶瓷磨芯不發(fā)熱”，卻沒有說“為什么不發(fā)熱”。那么問題來了，既然陶瓷是那么神奇的一種材料，為什么市面上專業(yè)級的磨豆機(jī)都無一例外的不用陶瓷磨芯呢？要理解這個(gè)問題，我們要先明確一個(gè)前提：理論上，磨芯在研磨的時(shí)候如果發(fā)熱，那么咖啡粉就會被加熱，會導(dǎo)致香氣成分改變。為此，我們在舍下做了一波實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖褂?種不同磨芯的磨豆機(jī)進(jìn)行研磨，檢測咖啡粉最終的溫度差值，以測量不同磨芯在研磨時(shí)對咖啡粉加熱的程度。實(shí)驗(yàn)條件我們使用同價(jià)位的陶瓷磨芯磨豆機(jī)和栗子C（市場零售價(jià)皆為299元）做對比。調(diào)整至相同研磨度（手沖粗細(xì)）、相同咖啡豆、相同重量（20克）、相同初始溫度、同時(shí)計(jì)時(shí)開始研磨。點(diǎn)擊觀看實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)陶瓷磨芯60秒研磨完成，咖啡粉最高溫度39.1℃；鋼磨芯39秒研磨完成，咖啡粉最高溫度34.8℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)論陶瓷磨芯發(fā)熱更高，且研磨時(shí)間更長。既然現(xiàn)實(shí)是這樣，為什么這么多商家讓消費(fèi)者誤認(rèn)為陶瓷磨芯“不發(fā)熱”呢？這個(gè)問題，我們先要從熱力學(xué)中一個(gè)概念說起：物質(zhì)的比熱容。Joseph Black約瑟夫·布拉克在18世紀(jì)的時(shí)候，有一位英籍化學(xué)家兼物理學(xué)家，名叫約瑟夫·布萊克。布萊克澄清了熱量和溫度這是兩個(gè)不同的概念，并由此提出了比熱容的理論：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，上升到相同溫度所需的熱量不同。光說布萊克，小伙伴們可能沒印象，但是這位老兄創(chuàng)立了測定熱量的方法“量熱術(shù)”，以及后來發(fā)現(xiàn)并解釋了物態(tài)相變（比如冰變成水即為“相變”）中的“潛熱”，這對于他的學(xué)生兼好友——瓦特（James Watt）在蒸汽機(jī)冷凝器的技術(shù)上，給予了很大的啟示，為推動人類進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”打好了基礎(chǔ)。說回比熱容（specific heat capacity），符號c（必須小寫，大寫的C為熱容，一會兒會提到），國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/(kg·K)]，計(jì)算公式：c=E/(m·ΔT)翻譯過來就是：比熱容=能量/質(zhì)量x溫度變化比熱容是熱力學(xué)中常用的一個(gè)物理量，表示物體吸熱和散熱的能力——比熱容越大，物體的吸熱或散熱能力越強(qiáng)。什么意思呢？舉個(gè)栗子，1kg的水，加熱1開爾文所需要的能量是4200焦耳，即水的比熱容為4200J/(kg·K)。好了，了解了這個(gè)概念基礎(chǔ)后，我們來看下陶瓷磨芯和不銹鋼磨芯的事情（本文以420不銹鋼制作的磨芯舉例）。陶瓷的比熱容=840J/(kg·K)不銹鋼的比熱容=460J/(kg·K)假設(shè)陶瓷和不銹鋼的初始溫度同為20℃，根據(jù)比熱容的解釋推導(dǎo)出：加熱陶瓷至21℃，需要840焦耳的熱量；加熱不銹鋼至21℃，需要460焦耳的熱量。所以，若以相同的能量去加熱，則陶瓷磨芯比不銹鋼磨芯更不容易被加熱。如果你看到這里并覺得對的話，那祝賀你！你被繞進(jìn)去了。上面得出的結(jié)論到底對不對呢？不對！為什么？比熱容有個(gè)前提——相同質(zhì)量。陶瓷的密度m=2.76kg/m3不銹鋼的密度m=7.75kg/m3也就是說，如果要使陶瓷和不銹鋼的質(zhì)量相等，那么陶瓷的體積應(yīng)該要比不銹鋼的大2.93倍。所以上面所得的結(jié)論，實(shí)際上是在加熱一倍大的不銹鋼和近三倍大的陶瓷——但事實(shí)上我們知道對于手搖磨豆機(jī)的磨芯來說，它們的長得差不多大。這時(shí)候小伙伴們是不是感覺到思路有些清晰了？我們接著看。由比熱容延伸出的一個(gè)概念——熱容（heat capacity），符號為大寫的C。比熱容是指1公斤的物質(zhì)增加1℃所需的熱量，這是物質(zhì)的物理特性，不會被改變。但熱容則指的是某物質(zhì)增加1℃所需要的熱量，這就要把物質(zhì)的質(zhì)量考慮進(jìn)去。比如加熱1杯水的熱容，就要比2杯水的少。熱容和比熱容的關(guān)系公式為：C=mc我們可以得出：在體積相同的條件下，假設(shè)初始溫度為20℃，加熱至21℃：C陶=2.76kg3 x 840J/(kg·K)=2318.4JC鋼=7.75kg x460J/(kg·K)=3565J陶瓷需要2318.4焦耳的熱量。不銹鋼需要3565焦耳的熱量。我們把這組數(shù)據(jù)再與上面比熱容的數(shù)據(jù)對比下，是不是反過來了？同理可以推導(dǎo)出：若以相同的能量去加熱，則陶瓷磨芯比不銹鋼磨芯更容易被加熱。喝杯咖啡，我們來總結(jié)一下總結(jié)：說陶瓷磨芯不發(fā)熱，純屬扯淡！本文引用：維基百科-比熱容、熱容、約瑟夫·布萊克、瓦特；圖片引用：為了不損害商家利益，就不說是哪里的圖了吧。