Реакция растворения - эндотермическая. Энергия тратится на разрушение кристаллов сахара. Наиболее наглядно это происходит при растворении аммиачной селитры.
На курсе физической химии мы проходили, что в растворах (а чай с сахаром-это раствор) при увеличении концентрации растворяемого вещества температура кипения растёт, а температура кристаллизации (замерзания, остывания, в данном случае) уменьшается. Все это подчиняется второму закону Рауля, кому интересно, можете почитать wikipedia.org
Умничество...ой...не по русски