Opanowanie temperatury wody w kotle ekspresu do kawy jest niezbędne do uzyskania idealnej ekstrakcji. Dzięki wzorowi Clapeyrona możliwe jest przeliczenie ciśnienia mierzonego manometrem na temperaturę wody, a tym samym optymalizacja wydajności Twojego ekspresu.
Ten artykuł przedstawia jasne wyjaśnienie zasady, dokładną tabelę konwersji, a także praktyczną metodę stosowania tych obliczeń na co dzień.
Jak pokrótce wyjaśniłem w moim poprzednim artykule, możliwe jest określenie temperatury wody poprzez pomiar ciśnienia kotła. Właśnie do tego służy manometr, w który wyposażone są niektóre ekspresy dźwigniowe La Pavoni.
Podstawowa zasada:
- Woda wrze w temperaturze 100 °C przy ciśnieniu atmosferycznym 1,013 bar (poziom morza).
- Im wyższe wzniesienie, tym ciśnienie atmosferyczne maleje, a zatem temperatura wrzenia obniża się (np. na wysokości 6000 m: 80 °C przy 0,471 bar).
Teoria
W przypadku kotła (np. ekspresu do kawy) można określić temperaturę wody znając wysokość nad poziomem morza i ciśnienie wewnętrzne.
Ta zależność obliczana jest za pomocą wzoru Clapeyrona:
dp=T(ΔV)L×TdT
Legenda:
- T: Temperatura
- ∆V: Zmiana objętości molowej przy zmianie fazy
- L: Ciepło utajone (zmiana entalpii przy stałym ciśnieniu)
Dzięki temu wzorowi stworzyłem tabelę konwersji ciśnienie/temperatura dla wysokości 0 m (poziom morza).
tip
Wskazówka baristy: zapytaj swojego palarza o idealną temperaturę ekstrakcji dla Twojej kawy. Niektóre kawy są lepsze w 88 °C, inne w 92 °C.
Loading chart…
{
"title": {
"text": "Przelicznik ciśnienie / temperatura (poziom morza)",
"subtext": "Wykres zależności między temperaturą a ciśnieniem w boilerze La Pavoni.",
"left": "center",
"textStyle": { "fontSize": 16, "fontWeight": "bold" }
},
"grid": { "top": 70, "left": 60, "right": 30, "bottom": 60 },
"tooltip": {
"trigger": "axis",
"axisPointer": { "type": "cross", "snap": true, "label": { "show": true } }
},
"xAxis": {
"type": "value",
"name": "Temperatura (°C)",
"nameLocation": "middle",
"nameGap": 35,
"axisPointer": { "show": true, "snap": true }
},
"yAxis": {
"type": "value",
"name": "Ciśnienie (bar)",
"nameLocation": "middle",
"nameGap": 45,
"min": 0,
"max": 2.1,
"axisPointer": { "show": true, "snap": true }
},
"legend": { "show": false },
"series": [
{
"type": "line",
"smooth": true,
"showSymbol": true,
"symbolSize": 6,
"data": [
[17.51,0.020],[24.10,0.030],[28.98,0.040],[32.90,0.050],[36.18,0.060],[39.02,0.070],[41.53,0.080],[43.83,0.090],[45.83,0.100],
[60.09,0.200],[69.13,0.300],[75.89,0.400],[81.35,0.500],[85.95,0.600],[89.96,0.700],[93.51,0.800],[96.71,0.900],
[99.63,1.000],[100.00,1.013],[102.32,1.100],[104.81,1.200],[107.13,1.300],[109.32,1.400],[111.37,1.500],
[113.32,1.600],[115.17,1.700],[116.93,1.800],[118.62,1.900],[120.23,2.000]
],
"markArea": {
"data": [
[
{ "xAxis": 88,
"itemStyle": { "color": "rgba(238,102,102,0.15)" },
"label": { "show": true, "position": "insideTop", "formatter": "Temp. 88–97 °C" } },
{ "xAxis": 97 }
],
[
{ "yAxis": 0.70,
"itemStyle": { "color": "rgba(84,112,198,0.12)" },
"label": { "show": true, "position": "inside", "formatter": "Ciśnienie ~0,70–0,90 bar" } },
{ "yAxis": 0.90 }
]
]
},
"markLine": {
"symbol": "none",
"lineStyle": { "type": "dashed" },
"data": [
{ "yAxis": 1.013, "label": { "show": true, "formatter": "1,013 bar", "position": "insideEndTop" } },
{ "xAxis": 100, "label": { "show": true, "formatter": "100 °C", "position": "end", "align": "left", "verticalAlign": "top" } }
]
}
},
{
"type": "line",
"smooth": true,
"showSymbol": true,
"symbolSize": 4,
"lineStyle": { "width": 2 },
"data": [
[88.0,0.655],[88.1,0.658],[88.2,0.660],[88.3,0.663],[88.4,0.665],[88.5,0.668],[88.6,0.670],[88.7,0.673],[88.8,0.675],[88.9,0.678],
[89.0,0.680],[89.1,0.683],[89.2,0.686],[89.3,0.688],[89.4,0.691],[89.5,0.694],[89.6,0.696],[89.7,0.699],[89.8,0.701],[89.9,0.704],
[90.0,0.706],[90.1,0.709],[90.2,0.711],[90.3,0.714],[90.4,0.717],[90.5,0.719],[90.6,0.722],[90.7,0.725],[90.8,0.727],[90.9,0.730],
[91.0,0.733],[91.1,0.735],[91.2,0.738],[91.3,0.741],[91.4,0.743],[91.5,0.746],[91.6,0.749],[91.7,0.751],[91.8,0.754],[91.9,0.757],
[92.0,0.760],[92.1,0.762],[92.2,0.765],[92.3,0.768],[92.4,0.771],[92.5,0.773],[92.6,0.776],[92.7,0.779],[92.8,0.781],[92.9,0.784],
[93.0,0.787],[93.1,0.790],[93.2,0.792],[93.3,0.795],[93.4,0.798],[93.5,0.801],[93.6,0.803],[93.7,0.806],[93.8,0.809],[93.9,0.812],
[94.0,0.815],[94.1,0.817],[94.2,0.820],[94.3,0.823],[94.4,0.826],[94.5,0.828],[94.6,0.831],[94.7,0.834],[94.8,0.837],[94.9,0.839],
[95.0,0.842],[95.1,0.845],[95.2,0.848],[95.3,0.850],[95.4,0.853],[95.5,0.856],[95.6,0.859],[95.7,0.862],[95.8,0.864],[95.9,0.867],
[96.0,0.870],[96.1,0.873],[96.2,0.876],[96.3,0.879],[96.4,0.882],[96.5,0.895],[96.6,0.898],[96.7,0.901],[96.8,0.904],[96.9,0.908],
[97.0,0.911]
]
}
],
"graphic": [
{
"type": "text",
"left": "center",
"bottom": 5,
"style": { "text": "https://www.coffeegeek.co", "fontSize": 14, "fill": "#666" }
}
]
}
Temperatura wrzenia wody w zależności od wysokości
Loading chart…
{
"title": {
"text": "Temperatura wrzenia vs wysokość",
"subtext": "Temperatura wrzenia wody na różnych wysokościach, jeśli ciśnienie wynosiło 1013 hPa na poziomie morza",
"left": "center"
},
"tooltip": {
"trigger": "axis",
"axisPointer": {
"type": "cross",
"snap": true,
"label": {
"backgroundColor": "#6a7985",
"formatter": "{value}"
}
},
"formatter": "Wysokość : {b0} m<br/>{a0} : {c0} °C"
},
"grid": { "left": 70, "right": 20, "top": 70, "bottom": 80 },
"xAxis": {
"type": "category",
"name": "Wysokość (m)",
"nameLocation": "middle",
"nameGap": 35,
"data": [-500,0,500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000,4500,5000,5500,6000,6500,7000,7500,8000,8500,9000,9500,10000,10500,11000,11500,12000]
},
"yAxis": {
"type": "value",
"name": "Temperatura (°C)",
"min": 45,
"nameLocation": "middle",
"nameGap": 55,
"nameRotate": 90,
"axisLabel": { "formatter": "{value} °C" }
},
"dataZoom": [{ "type": "inside" }, { "type": "slider" }],
"series": [{
"name": "P0 = 1013 hPa",
"type": "line",
"smooth": true,
"symbol": "circle",
"data": [101.7,100.0,98.3,96.7,95.0,93.3,91.7,90.0,88.3,86.6,84.9,83.3,81.6,79.9,78.2,76.5,74.8,73.1,71.4,69.6,67.9,66.2,64.5,62.7,61.0,59.2],
"markPoint": { "data": [ { "type": "max", "name": "Max" }, { "type": "min", "name": "Min" } ] }
}],
"graphic": [{
"type": "text",
"bottom": 10,
"left": "center",
"style": {
"text": "https://www.coffeegeek.co",
"fontSize": 12
}
}]
}
W praktyce: prosta metoda
Na co dzień darmowa aplikacja na Androida, Nomograph, automatycznie oblicza temperaturę Twojego bojlera.
Instrukcja obsługi:
- W polu "Normalna temperatura wrzenia w °C" wprowadź temperaturę wrzenia wody odpowiednią dla Twojej wysokości (100 °C na poziomie morza, 95 °C na 1500 m n.p.m.).
- W polu "Ciśnienie w mbar/hPa" wpisz ciśnienie odczytane z manometru (np. 0,750 bar → 750 mbar).
- Kliknij "Oszacowanie temperatury", aby wyświetlić rzeczywistą temperaturę.
Przykład obliczeń
Możesz również wykonać odwrotne działanie: wprowadzić żądaną temperaturę, aby uzyskać odpowiadające jej ciśnienie.
tip
Aby mieć precyzyjną kontrolę, zanotuj swoje temperatury referencyjne na kartce obok ekspresu. Pozwoli Ci to szybko dostosować ciśnienie dla każdego espresso.
