Non ho una risposta definitiva alla domanda essenzialmente perche’ non bevo caffe’ 8-)))
Insomma, manco di dati empirici.
Quindi darei solo dei commenti generali: dal punto di vista del primo principio, l’energia all’interno del contenuto della tazzina (che non compie nessun lavoro sull’esterno) puo’ cambiare solo per via del flusso di calore attraverso le pareti della tazzina (primo canale) o attraverso la superficie libera del caffe’ (secondo canale), o mediante l’evaporazione del caffe’ stesso, che avviene sempre nel secondo canale. Per quanto riguarda il secondo canale, il caso vetro e il caso ceramica differiscono solo per l’area della superficie esterna. Mi sembra di avere visto che le tazzine di vetro sono un po’ piu’ “strette” di quelle di ceramica opaca (piu’ alte, meno larghe). Quindi nel canale “superficie libera” potrebbe essere avvantaggiata, nello “sprecare” calore, la tazzina, piu’ larga, di ceramica.
Invece, nel caso del primo canale, la differenza e’ data non soltanto dall’area dell’interfaccia, ma anche dal materiale della tazzina, e dallo spessore (trascuriamo gli effetti della forma della tazzina, e delle inomogeneita’).
Si potrebbe scrivere un sistema di equazioni, a questo punto, conoscendo i coefficienti di scambio dei materiali in gioco, il calore latente della transizione di evaporazione del caffe’ (cioe’ quanto calore serve per fare evaporare una data massa di caffe’ ad una certa temperatura), e inoltre anche il coefficiente di diffusione del vapore d’acqua in aria (quanto maggiormente si diffonde il vapore in aria, tanto piu’ veloce sara’ l’evaporazione, e viceversa).
Dalla soluzione si possono confrontare i due casi, sempre ammesso di avere dati a sufficienza.
Essenzialmente con buona approssimazione si tratta di equazioni lineari nelle temperature, e ben conosciute per esempio nell’ambito dei calcoli del trasferimento di calore attraverso le pareti, semplici o composte, delle case. L’evaporazione pur essendo un meccanismo differente puo’ essere descritto approssimativamente con equazioni dello stesso tipo, ovviamente con coefficienti di diversa natura.
Vorrei fare anche qualche considerazione spicciola, sperando che siano utili. Il vetro e la ceramica non mi sembrano avere un comportamento troppo differente nei confronti della conduzione termica. Quindi mi limiterei a considerare la differenza delle superfici laterali. Faccio notare per prima cosa che ha importanza solo la superficie dell’interfaccia con il caffe’, quindi la parte della tazzina non bagnata e’ irrilevante. Per semplicita’ consideriamo tazzine cilindriche. Bisogna ricordarsi che il volume del cilindro occupato dal caffe’ e’ costante (la quantita’ di caffe’ e’ sempre la stessa). La superficie laterale dipende dal raggio della superficie libera in maniera lineare, e quindi anche il calore dissipato in questo canale. Invece la superficie libera dipende ovviamente in maniera quadratica dal raggio, e cosi’ il calore ceduto in questo canale. Quindi la differenza nella forma delle tazzine si ripercuote piu’ sulla perdita del canale della superficie libera che nell’altro.
Il discorso e’ quindi che il canale della superficie libera diventa dominante nel caso che le pareti non siano buone conduttrici (cosa che farebbe invece dominare l’altro canale), quindi la differenza di forma delle tazzine “decide” quale tazzina dissipa di piu’.
Cioe’ tazzine con la “bocca” piu’ larga dissipano di piu’, purche’ il materiale non sia un buon conduttore di calore.
Una prova di questo fatto si potrebbe fare usando contenitori di forma diversa ma dello stesso materiale (ad esempio diversi bicchieri di vetro), versandovi uguali quantita’ di acqua calda (direi 80-90 gradi celsius) e misurando la temperatura in diversi momenti con un termometro.