Γιατί το θερμός μπορεί να διατηρηθεί ζεστό

Ρίξτε ένα ποτήρι βραστό νερό και βάλτε το στον αέρα.Μετά από λίγο το ποτήρι νερό θα γίνει κρύο. Ωστόσο, εάν ρίξετε βραστό νερό σε ένα θερμός, μπορείτε να διατηρήσετε τη θερμοκρασία του βραστού νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η θερμομόνωση μιας φιάλης θερμός καθορίζεται από τα δομικά χαρακτηριστικά της επένδυσης θερμός. Αποδεικνύεται ότι η επένδυση θερμός αποτελείται από δύο λεπτά γυάλινα κελύφη, ο αέρας αφαιρείται ανάμεσα στα δύο κελύφη και ένα λεπτό στρώμα ασημιού είναι επενδεδυμένο στη μία πλευρά της επένδυσης. Ένα θερμός έχει ένα στόμιο πολύ πιο λεπτό από το «σώμα» του και πάνω από το οποίο χωράει ένας φελλός. Αυτή η δομή είναι που κάνει το θερμός ένα θερμός «ζεστή καρδιά, κρύο εξωτερικό».

Όταν η φιάλη θερμός γεμίσει με βραστό νερό, η δομή της φιάλης θερμός εμποδίζει τη μεταφορά της θερμότητας του νερού με τον συνηθισμένο τρόπο. Το ένα είναι ότι διακόπτεται η μεταφορά της θερμότητας. Ο θερμαινόμενος αέρας στο μπουκάλι θα αναζητήσει όλες τις πιθανές "εξόδους" για να εξαντληθούν και ο κρύος αέρας έξω θα τρυπήσει επίσης με κάθε δυνατό τρόπο το μπουκάλι του θερμός. Ωστόσο, επειδή ο λαιμός της φιάλης είναι πιο λεπτός και σφιχτά βουλωμένος από το φελλό, το μόνο κανάλι για τη μεταφορά θερμότητας κόβεται και το δεύτερο είναι ότι η αγωγιμότητα της θερμότητας μπλοκάρεται. Αν και η θερμική αγωγιμότητα του αέρα είναι κακή σε σύγκριση με τα μεταλλικά αντικείμενα, η θερμότητα στη φιάλη θα εξακολουθεί να μεταφέρεται στον αέρα έξω από τη φιάλη μέσω του γυάλινου κελύφους. Όμως, επειδή η επένδυση του μπουκαλιού έχει δύο στρώματα γυάλινων κελυφών, η μέση εκκενώνεται ξανά, έτσι το μέσο αγωγιμότητας της θερμότητας - ο αέρας γίνεται πολύ λεπτό, και η δίοδος της αγωγής θερμότητας εμποδίζεται επίσης. Το τρίτο είναι ότι η θερμική ακτινοβολία εξαλείφεται. Το χειμώνα, κάτω από τον ήλιο, θα αισθανόμαστε πιο ζεστά, η οποία προκαλείται από τη θερμική ακτινοβολία του ήλιου. Επειδή το μπουκάλι θερμός είναι επενδεδυμένο με ένα λεπτό στρώμα ασημιού, η θερμική ακτινοβολία αντανακλάται από το στρώμα αργύρου και μπλοκάρεται μέσα στη φιάλη, γεγονός που εμποδίζει τη διαδρομή της ακτινοβολίας θερμότητας.

Στην ιδανική περίπτωση, αφού η επένδυση μπλοκάρει και τους τρεις τρόπους μεταφοράς θερμότητας, το ζεστό νερό στο θερμός δεν μπορεί ποτέ να κρυώσει. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, η θερμομονωτική επίδραση της φιάλης θερμός δεν είναι τόσο τέλεια, επομένως υπάρχει πάντα ένα χρονικό όριο για τη διατήρηση της θερμότητας της φιάλης θερμός, πέρα ​​από αυτό το χρονικό όριο, η φιάλη θερμός δεν θα είναι πλέον μονωμένη.