Qual copo deixa cerveja gelada por mais tempo? Pesquisa traz resposta

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Pellegrini usou equações para descrever a transferência de calor entre o copo e o ambiente ao longo do tempo para definir qual seria a curvatura mais eficaz de modo a minimizar esse processo. A análise incluiu um aspecto dinâmico do sistema: a transferência de calor diminui à medida que a quantidade de cerveja no recipiente também se reduz (em razão de seu consumo). Copos com boca de corneta minimizam a troca térmica porque a cerveja fica por mais tempo em sua base, mais estreita e com menor área de contato com o ambiente.

“O estudo pode ser usado para guiar a fabricação de copos mais eficazes, pois aponta para um design que não é produzido atualmente”, diz o engenheiro mecânico. Dos modelos comerciais mais conhecidos, o copo tipo pilsen (alto, com boca aberta e base pequena) é provavelmente o que mais se aproxima do modelo ideal. Pellegrini disponibilizou em outubro no repositório arXiv um preprint (artigo não publicado e sem revisão por pares) em que fala do trabalho. O texto atualiza e desenvolve uma abordagem apresentada em artigo publicado em 2019 na Revista Brasileira de Ensino de Física.

No artigo anterior, por não haver fixado as dimensões dos recipientes modelados, Pellegrini chegou a soluções de pouca serventia prática: os copos ideais para conservar a cerveja fria por mais tempo tinham capacidade entre 2 litros (L) e 103 L. A abordagem no trabalho atual incluiu mais detalhes dos recipientes. O pesquisador utilizou dimensões fixas para tipos clássicos de copos, como o pint americano, com capacidade para 473 mililitros (mL), a tulipa brasileira (300 mL) e a caneca (473 mL). Também definiu parâmetros básicos de sua geometria: a altura e o tamanho de suas circunferências da base e da boca. Com essas adaptações, o novo estudo apresenta soluções próximas da realidade. O desenho modificado do copo do tipo tulipa brasileira que ilustra esta reportagem é uma delas.

Para modelar matematicamente o problema, Pellegrini adotou algumas suposições ideais para conceber os copos. Foram desconsideradas a espuma, que ajuda a manter a cerveja gelada, e a transferência de calor pelo toque das mãos no copo. O cálculo se concentrou no calor que atravessa o vidro na parte lateral do copo e no que entra por cima, devido ao contato entre o ar e a cerveja. O fundo do copo foi concebido como isolado do ambiente externo (na realidade é apenas um vidro mais grosso) e a temperatura do líquido considerada homogênea.

Pellegrini estava interessado apenas em copos de vidro e não em recipientes com isolamento térmico, que se tornaram populares nos últimos anos. O mais famoso deles, o chamado copo Stanley, utiliza um design eficaz já conhecido há muito tempo: o isolamento térmico causado pelo vácuo entre a parte interna em contato com o líquido e a parte externa em contato com o ambiente.