¿Es probable que disuelva el azúcar agregada en una taza de café con mayor agitación o generando tanta turbulencia en el líquido como sea posible?

Esta es una pregunta que los ingenieros de varias industrias de procesos piensan y modelan usando CFD, porque tienen que mezclar varios materiales en un líquido (sólido y gaseoso) de manera eficiente y completa.

Entonces hay dos maneras de mezclar un material en un líquido: movimiento a gran escala hecho por un impulsor que transfiere grandes volúmenes de líquido de un lado del recipiente a otro, que transporta el material a cada parte del recipiente; luego, el movimiento secundario, en su mayoría a pequeña escala, causado por remolinos turbulentos de varios tamaños que aseguran que el material que se está mezclando tenga una gran área de superficie con el líquido.

El movimiento a gran escala (macroscópico) del líquido en el recipiente con volumen fijo hace que se desarrolle un patrón de recirculación de mezcla, donde el líquido es forzado hacia afuera hacia las paredes, luego forma un chorro descendente cerca de los lados del recipiente antes de regresar hacia el parte superior. Esto se acompaña de pequeños vórtices en horquilla cerca / alrededor del patrón de mezcla principal. La turbulencia puede producirse a lo largo del camino debido a la cantidad de energía que se transfiere al fluido. Además, se pueden insertar varios dispositivos en el recipiente para ayudar a generar turbulencia. Por favor mira:

La galería de mezcla de colores fluidos

Entonces, para responder a su pregunta, el azúcar en la taza de café se puede mezclar más rápido revolviendo regularmente, lo que crea la distribución macroscópica del azúcar en el líquido, seguido o simultáneo con la creación de turbulencias que aseguran la mezcla en escalas más pequeñas que promueven la disolución de el azúcar en el fluido

Mi pregunta para usted es: ¿cómo puede probar todas las respuestas que le han dado?

La agitación o la turbulencia solo pueden acelerar el proceso de disolución del azúcar; no le permitirá disolver más azúcar (suponiendo que la temperatura permanezca constante). Más turbulencia significaría una mejor mezcla y una disolución más rápida, pero la agitación ya es bastante buena para causar una buena mezcla. Claro, si pones un batidor de huevos allí, sería aún mejor. Pero una cuchara es suficiente en la mayoría de las situaciones y mucho más conveniente.

El comentario sobre la temperatura constante se debe a que el trabajo mecánico hecho por la agitación se convierte en calor y eso eleva la temperatura (un poquito). Si llevaras eso a un extremo, entonces la temperatura subiría y eso dejaría que se disolviera más azúcar.

La mezcla es rápida por turbulencia y vea el ejemplo a continuación

Fuente: Búsqueda de imágenes de Google

La turbulencia permite la convección y la transferencia de masa, lo que proporciona un proceso más rápido para resolver el líquido sugerido. La transferencia de masa se lleva a cabo dentro de una capa límite, así como la capa límite de la velocidad. En caso de que la solución se mezcle, se puede obtener un flujo turbulento a través del lado de transferencia de masa que da como resultado una convección térmica más alta. Además, la capa límite con respecto a la transferencia de masa probablemente se irrateca por un proceso de mezcla que aumenta la transferencia de masa en términos de concentración. El proceso de mezcla se puede aplicar con éxito hasta alcanzar la cantidad máxima de azúcar que se puede disolver en el fluido de acuerdo con la temperatura.