Masz słoik. Owijasz go pianką. Masz dobrą chłodnicę. Ale nie masz termosu.
Izolacja termiczna to proces dwuetapowy. Po pierwsze, tworzywo sztuczne w piance jest złym przewodnikiem ciepła. Po drugie, powietrze uwięzione w maleńkich pęcherzykach tej pianki jest jeszcze gorszym przewodnikiem. Przewodność maleje. Pęcherzyki powietrza rozbijają również potencjalne prądy konwekcyjne. Przenikanie ciepła przez piankę jest znikome.
Ale piana to nie koniec historii.
Próżnia jest najlepszym izolatorem. Próżnia oznacza brak atomów. W doskonałej próżni nie ma atomów. Nie da się stworzyć idealnej próżni, ale można się do niej zbliżyć. Bez atomów całkowicie eliminujesz przewodzenie i konwekcję.
Szklana komora próżniowa
Wewnątrz standardowej butelki próżniowej znajdziesz szklaną skorupę zawierającą próżnię. Naczynie wewnętrzne wykonane jest ze szkła. Wokół tej szyby znajduje się próżnia.
Szkło jest kruche. Dlatego jest zamknięty w plastikowej lub metalowej obudowie. Wiele termosów umożliwia odkręcenie i wyjęcie tego wewnętrznego, szklanego elementu. Możesz to sprawdzić. Możesz zauważyć nieszczelność uszczelki.
Projekt idzie o krok dalej. Szkło powlekane srebrem. Działa jak lustro. Zmniejsza to promieniowanie podczerwone. Połączenie próżni i srebrzenia zmniejsza przenoszenie ciepła poprzez konwekcję, przewodzenie i promieniowanie.
Dlaczego Twoja kawa stygnie?
Butelka próżniowa nie jest idealna. Nie zatrzymuje wymiany ciepła. To po prostu spowalnia.
Gorące przedmioty w termosie schładzają się. Dlaczego? Dwa sposoby.
- Okładka. To jest główna ścieżka. Ciepło ucieka przez pokrywę.
- Szklana szyjka Ciepło przekazywane jest przez szybę u góry, w miejscu styku ścian wewnętrznych i zewnętrznych.
Te ścieżki są małe. Nie są zerowe.
Czy ma znaczenie, czy zawartość jest gorąca czy zimna?
Nie. Termos nie zna temperatury cieczy znajdującej się w środku. Ogranicza po prostu przenikanie ciepła przez ściany. Dzięki temu temperatura cieczy pozostaje prawie stała przez długi czas.
Niezależnie od tego, czy nalejesz wrzącą kawę, czy wodę z lodem, fizyka pozostaje taka sama. Próżnia zatrzymuje przepływ ciepła. Powłoka srebra zatrzymuje promieniowanie. Pokrywa jest słabym punktem.
Kupujesz termos, żeby zyskać na czasie. I żeby nie łamać praw fizyki.
