Retkioluet pysyvät viileinä ja kantamukset keveinä, kun jäädyttää itse juoman.

Kun tavoitteena on liikuteltava kylmäjärjestelmä, on säästettävä joka grammasta. Sähkökäyttöiset kylmäboksit ovat kevyitä, mutta mistä virta?

Lyijyakku sisältää energiaa vain 40 wattituntia kilogrammaa kohden. Kylmäboksia jäähdyttävän niin sanotun peltier-elementin hyötysuhdekin on heikko. Jos ei ole aurinkopaneelia, on tehokkaampaa kuljettaa kylmyyttä.

Kun kylmälaukussa sulaa kilo jäätä, energiaa sitoutuu 93 wattituntia. Koska hyötysuhde on sata prosenttia, jää päihittäisi litiumakunkin. Kylmäpatruunat ovat vain hieman tehokkaampia.

Jään lämpeneminen 18 miinusasteesta nollaan ja sulaneen veden edelleen tarjoilulämpötilaan sitoo myös hieman energiaa, mutta vähemmän kuin itse sulaminen.

Lisää tehoa kuivajäästä

Kylmähifisti ostaisi kylmälaukkuunsa kuivajäätä eli kiinteää hiilidioksidia. Se ei sula, vaan sublimoituu eli muuttuu kiinteästä olomuodosta suoraan kaasuksi. Sublimoituminen tapahtuu hurjassa 79 pakkasasteessa. Kuivajää sopiikin hyvin esimerkiksi pyydettyjen kalojen nopeaan pakastamiseen.

Voisi järkeillä, että kuivajää pitäisi juomat viileinä jopa kymmenen kertaa kauemmin kuin vesijää, koska kuivajään ja juomien lämpötilaero on kymmenkertainen vesijään ja juomien lämpötilaeroon verrattuna. Lämpöoppi on eri mieltä kuin intuitio.

Olomuodon muutoksessa sitoutuvan energian määrä ei nimittäin riipu siitä, missä lämpötilassa muutos tapahtuu.
Kuivajään kylmyydestä on vain haittaa: mitä suurempi lämpötilaero ulkoilman ja kylmälaukussa nököttävien kuivajääkimpaleiden välillä, sitä suuremmalla teholla lämpö siirtyy kylmälaukun seinän läpi kimpaleita sublimoimaan. Kun lämpötilaero kaksinkertaistuu, myös lämpöenergian siirtyminen kaksinkertaistuu.

Kuivajään sublimoituminen sitoo lämpöä 160 wattituntia kilogrammaa kohden - eli se ei jäähdytä todellakaan kymmenen kertaa, mutta sentään melkein kaksi kertaa tehokkaammin kuin vesijää. Kuivajää on myös vesijäätä tiheämpää, joten jos laukussa on pula tilasta, kuivajää on paras ratkaisu.

Nestetyppi häviää jäälle

Sen sijaan nestetyppi - jota esimerkiksi ihotautilääkärit käyttävät poistaakseen syyliä jäädyttämällä - ei ole kovin tehokas kylmävaraaja. Sen kiehumispiste on karmeat 196 pakkasastetta, mutta typen höyrystyminen sitoo lämpöenergiaa paljon vähemmän kuin vesijään sulaminen.

Periaatteessa itse olut- tai virvoitusjuomatölkkiin voisi rakentaa mekanismin, jossa pieni määrä huoneenlämmössä kiehuvaa vaaratonta nestettä vapautetaan juuri ennen tarjoilua tölkin pohjan tyhjiöksi pumpattuun lämpönieluun. Höyrystyminen viilentää tölkin juotavaa sisältöä. Tekniikkaa ei tiettävästi ole vielä kaupallistettu.

Tölkistä kylmäpatruuna

Juotavat voi pitää viileinä myös kuljettamatta grammaakaan kylmävaraajia. Oluen itsensä jäädyttämisestä ja sulattamisesta ei nimittäin synny mitään makuhaittoja. Väljähtyminen seuraa ainoastaan mahdollisesta hiilidioksidin katoamisesta.

Näin voi käydä pullotetulle oluelle tai muulle hapokkaalle juomalle, kun neste jäätyy ja laajenee. Pulloon jäävän kutistuvan kaasutaskun paine kasvaa ja hiilidioksidia voi päästä karkuun kruunukorkin tiivisteen ja lasin välistä.
Tiede-lehden kotikokeessa paine jopa ampui korkin päin pakastimen sisäseinää. Tölkki sen sijaan säilyi ehjänä, vaikka sen pohja pullistelikin. Koe toistettiin eri olutmerkeillä sekä hiilihapotetulla virvoitusjuomalla. Vain kerran kannen saumakohtaan tuli reikä.

Koolla on väliä

Sulamisen hidastamiseksi on hyvä muistaa myös pari asiaa geometriasta. Mitä pyöreämpi säiliö on, sitä suurempi on sen tilavuuden ja lämpöä ympäristöstään vastaanottavan pinta-alan suhde. Esimerkiksi pallolla on vain noin puolet saman vetoisen kuution pinta-alasta.

Myös koolla on väliä. Kun vaihtaa vaikka kaksi 20-litraista boksia yhteen 40-litraiseen, paranee tilavuuden ja pinta-alan suhde 26 prosenttia.

Paras tapa pitää juotavat kylmänä on siis ostaa tuotteet tölkeissä, jäädyttää ne pakastimessa ja kuljettaa koko porukan kaljat yhdessä yhteisessä, mahdollisimman pallonmuotoisessa säiliössä.

Jos vielä eristeenä käyttää vaihtovaatteita, yhtään ylimääräistä grammaa ei tarvitse kantaa mukanaan. Pakkasjuomat pitävät sitten vielä grillilihatkin jääkaappilämpötilassa. 

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2009

Kierjakielemme isä tarvitsi sopivan käsitteen suomennokseensa.

Tyyli syntyy yleensä monien osatekijöiden summasta, mutta myös yksittäisillä sanoilla voi olla tärkeä rooli. Hyvä esimerkki on isänmaa, joka jo sellaisenaan tuo mieleen suuria, juhlallisia asioita: taistelun oman kotimaan puolesta, rakkauden omaan syntymämaahan, toivon oman maan onnellisesta tulevaisuudesta.

Juhlallisuuden voi kääntää huumoriksi käyttämällä sanaa epätavallisessa yhteydessä, kuten teki Jari Tervo television viihdeohjelmassa: Uutisvuoto − isänmaan asialla.

Oman maan nimittäminen isänmaaksi ei ole suomalaisten keksintöä. Uralilaisille esi-isillemme ei maan omistaminen ollut tärkeätä. Sen sijaan haluttiin päästä nauttimaan luonnon antimista mahdollisimman suotuisissa paikoissa, kuten hyväksi tunnetuilla kala-apajilla ja riistamailla.

Lakikielessä puhutaan vieläkin ylimuistoisesta nautinnasta, kun tarkoitetaan muistitietoa ja asiakirjalähteitä vanhempia oikeuksia hallita tai käyttää esimerkiksi tiettyä kalastuspaikkaa.

Maan omistaminen tuli tärkeäksi pysyvän asutuksen ja maatalouden kehittymisen myötä. Monissa muissa maissa tämä tapahtui paljon aikaisemmin kuin Suomessa.

Jo muinaiset roomalaiset käyttivät isää merkitsevästä pater-sanasta johdettua adjektiivia patria viitatessaan isältä tai esi-isiltä perittyyn maaomaisuuteen. Se vakiintui kotimaata tai syntymämaata tarkoittavaksi substantiiviksi.

Latinankielisessä Uudessa testamentissa käytetään sanaa patria etenkin maallisen kotimaan merkityksessä. Kun sitä alettiin kääntää suomeksi, sanalle piti keksiä sopiva vastine.

Mikael Agricola haki mallia Lutherin saksalaisesta Bibliasta, ja sieltä löytyi Vaterland, joka oli muodostettu jo keskiajalla patria-sanan ideaa mukaillen. Suomeksi siitä tuli sananmukaisesti isänmaa.

Erona nykykäytäntöön oli se, että Agricola saattoi lisätä alkuosaan omistusliiteen: ei profeetta isänsmaalla mitään maksa. Nykykäännöksessä ei samassa yhteydessä puhuta isänmaasta, vaan paikalla on sananlaskuksi kiteytynyt ilmaus: kukaan ei ole profeetta omalla maallaan.

Isänmaa otettiin käyttöön myös hallintokielessä. Sillä vedottiin tehokkaasti alamaisten uskollisuuteen ja tukeen sotien ja muiden koettelemusten aikana. Suurvalta-aikana 1600-luvulla meidän rakas isänmaamme oli jo vakiintunut fraasi, mutta silloin se ei vielä viitannut Suomeen vaan koko Ruotsin valtakuntaan.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2017

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

Tieteessä 12/2017 

 

PÄÄKIRJOITUS

Epäile vain

Jos jokin asia kuulostaa liian hyvältä ollakseen totta, se ei ole totta.

 

PÄÄUUTISET

Lintuvirus muuntuu pelottavasti

Tappajaksi tiedetty H7N9 leviää fretistä frettiin – milloin ihmisestä ihmiseen?

Tuoksu ei vielä myrkytä

Tanskalaiset kartoittivat neljän yleisen hajusteen haitallisuutta.

Biologia säätää leikkejä

Apinoillakin on tyttöjen ja poikien puuhat.

 

ARTIKKELIT

Vältä flunssa, keskity käsiisi

96 prosenttia meistä näplää huomaamattaan nenäänsä.
Se on varmin tapa tartuttaa itsensä.

Arktinen metaani karkaa
Miten käy ilmaston?

Räjähdyspurkaus tietäisi lämpökatastrofia.

Näistä maailma puhuu 2018

Toimitus ennakoi kärkiuutisia:

Kohta mennään kilpaa Kuuhun. Parempaa ruokaa geenisaksilla?

Lisää puhdasta energiaa. Masennus on myös tulehdus.

Psykedeeli korjaa mieltä. Lämpeneminen sorkkii säitä.

Kvanttilaskin valmistuu. Muovi koettelee merielämää.

Suru on aina oma

Väärää tapaa surra ei ole olemassa.

Kalat tekevät ikäennätyksiä

Holkeri päihittää mennen tullen jopa valaan.

Agricola, Suomen salaperäisin suurmies

1500-luvun pohjolassa ei ollut tapana laatia
muotokuvia hengen jättiläisistä.

 

TIEDE VASTAA

Voiko jäisen kinkun paistaa?

Miksi otetaan vaari?

Miksei ydinjätettä lähetetä Aurinkoon?

Miksi lääkäreiden käsialasta ei saa selvää?

Mitkä eläimet tuottavat eniten ulostetta?

Miksi sama ruoka kylläsyttää?

 

KIRJAT

Ihminen menettää kruununsa

Menestyskirjailija ja historioitsija Yuval Harari
ennustaa nyt tulevaisuutta.

 

OMAT SANAT

Isänmaan asialla

Kirjakielemme isä tarvitsi sopivan käsitteen suomennokseensa.

 

SUOMEN TIETEEN TÄHDET

Aivotutkimuksen uranuurtaja

Neurofysiologi Riitta Hari alkoi seurata aivojen toimintaa livenä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.