Which Cools Faster: A Hot Sphere or a Hot Cube?

Ποιο σώμα ψύχεται γρηγορότερα;

Δύο στερεά σώματα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία 500°C και τοποθετούνται σε περιβάλλον θερμοκρασίας 25°C.

Το πρώτο σώμα είναι σφαίρα διαμέτρου 1 m, ενώ το δεύτερο είναι κύβος ακμής 1 m.

Ερώτημα: Ποιο από τα δύο σώματα θα ψυχθεί γρηγορότερα;

🔍 Φυσική Ερμηνεία

Ο ρυθμός ψύξης ενός σώματος εξαρτάται κυρίως από:

• τη διαφορά θερμοκρασίας με το περιβάλλον,
• την επιφάνεια που ανταλλάσσει θερμότητα,
• τον όγκο (δηλαδή την ποσότητα θερμότητας που “αποθηκεύεται”).

Καθοριστικό ρόλο παίζει ο λόγος:

Επιφάνεια / Όγκος

Για δεδομένο όγκο, η σφαίρα έχει τη μικρότερη δυνατή επιφάνεια. Αντίθετα, ο κύβος έχει μεγαλύτερη επιφάνεια για αντίστοιχο όγκο.

✅ Συμπέρασμα

Ο κύβος διαθέτει μεγαλύτερη επιφάνεια ανά μονάδα όγκου και επομένως αποβάλλει θερμότητα πιο γρήγορα.

➡️ Ο κύβος θα ψυχθεί ταχύτερα από τη σφαίρα.

Which Object Cools Down Faster?

Two solid objects are initially at the same temperature, 500°C, and are placed in an environment at 25°C.

The first object is a sphere of diameter 1 m, while the second is a cube with edge length 1 m.

Question: Which of the two objects will cool down faster?

🔍 Physical Reasoning

The cooling rate of an object mainly depends on:

• the temperature difference with the surroundings,
• the surface area available for heat transfer,
• the volume, which determines stored thermal energy.

A key quantity is the ratio:

Surface Area / Volume

For a given volume, the sphere has the smallest possible surface area. In contrast, a cube has a larger surface area for a comparable volume.

✅ Conclusion

Because the cube has a larger surface-to-volume ratio, it loses heat more rapidly.

➡️ The cube cools down faster than the sphere.