У вас есть банка. Вы оборачиваете её пенопластом. У вас есть хороший охладитель. Но у вас нет термоса.
Теплоизоляция — это двухэтапный процесс. Во-первых, пластик в пенопласте является плохим проводником тепла. Во-вторых, воздух, запертый внутри крошечных пузырьков этого пенопласта, является ещё худшим проводником. Проводимость снижается. Воздушные пузырьки также разрушают любые потенциальные конвекционные потоки. Передача тепла через пенопласт незначительна.
Но пенопласт — это не конец истории.
Вакуум — лучший изолятор. Вакуум означает отсутствие атомов. В идеальном вакууме нет атомов. Вы не можете создать идеальный вакуум, но можете приблизиться к нему. Без атомов вы полностью устраняете проводимость и конвекцию.
Стеклянная вакуумная камера
Внутри стандартного вакуумного флакона вы находите стеклянную оболочку, содержащую вакуум. Внутренний сосуд сделан из стекла. Вокруг этого стекла находится вакуумное пространство.
Стекло хрупкое. Поэтому его заключают в пластиковый или металлический корпус. Многие термосы позволяют вам открутить и извлечь этот внутренний стеклянный элемент. Вы можете осмотреть его. Вы можете увидеть нарушение герметичности.
Конструкция идёт на шаг дальше. Стекло покрыто серебром. Оно действует как зеркало. Это снижает инфракрасное излучение. Сочетание вакуума и серебряного покрытия сокращает передачу тепла через конвекцию, проводимость и излучение.
Почему ваш кофе остывает
Вакуумный флакон не идеален. Он не останавливает передачу тепла. Он просто замедляет её.
Горячие предметы в термосе остывают. Почему? Два пути.
- Крышка. Это основной путь. Тепло уходит через крышку.
- Стеклянная горловина. Тепло передаётся через стекло в верхней части, где встречаются внутренняя и внешняя стенки.
Эти пути невелики. Они не равны нулю.
Имеет ли значение, горячее или холодное содержимое?
Нет. Термос не знает температуру жидкости внутри. Он просто ограничивает передачу тепла через стенки. Это поддерживает температуру жидкости почти постоянной в течение длительного времени.
Наливаете ли вы кипящий кофе или ледяную воду, физика остаётся той же самой. Вакуум останавливает движение тепла. Серебряное покрытие останавливает излучение. Крышка — слабое место.
Вы покупаете термос, чтобы выиграть время. А не чтобы нарушить законы физики.
