Вакуумная изоляция — один из лучших способов сохранить напиток в термосе горячим в течение длительного времени. Вакуум используется для предотвращения потери тепла и проникновения холодного воздуха. На первый взгляд этот принцип кажется относительно простым, но на самом деле он содержит некоторые физические явления: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.
Итак, как работает термос?
Термодинамика указывает на то, что существует три способа передачи тепла:
1. Конвекция: явление, при котором жидкость течет сама по себе и отводит тепло;
2. Теплопроводность: передача тепла происходит между соприкасающимися объектами из-за разницы температур;
3. Тепловое излучение: явление, при котором объект передает тепло в виде электромагнитных волн;
Для термосов конкретными методами этих трех способов являются:
1. В вакуумной колбе имеется слой вакуумной прослойки, внутренняя и внешняя части которой называются «внутренним резервуаром» и «внешней оболочкой» соответственно, и между ними создается высокий вакуум. Без воздуха конвекция между внутренним резервуаром и внешней оболочкой сводится к минимуму.
2. Внутренний бак и внешняя оболочка в основном не соприкасаются друг с другом, и в середине нет твердой опоры. Только в верхней части изоляция используется для соединения внутреннего бака и внешней оболочки в целом, чтобы минимизировать теплопроводность.
3. Хорошая термосная колба также будет иметь внутри отражающий слой, чтобы максимально отражать тепло, передаваемое из внутреннего резервуара за счет теплового излучения.