Принцип ізоляції термоса.

Основна логіка збереження теплаТермосполягає в максимальному блокуванні трьох шляхів теплопередачі - теплопровідності, теплоконвекції та теплового випромінювання. Завдяки спеціальному структурному дизайну він зменшує теплообмін між внутрішньою та зовнішньою сторонами пляшки, завдяки чому досягається ефект збереження температури рідини всередині пляшки (збереження тепла або холоду). Конкретний принцип можна пояснити через розтин його основної структури:

Двошарова вакуумна структура: блокує теплопровідність і конвекцію

Колба колба зТермосскладається з двошарової скляної (або металевої) структури, а простір між двома шарами вакуумований до стану високого вакууму. Це ключова конструкція для ізоляції:

Блокування теплопровідності: для теплопровідності потрібне середовище (наприклад, тверда речовина, рідина або газ). У вакуумному стані майже немає молекул, які можуть передавати тепло, таким чином значно зменшується теплопровідність через внутрішню стінку пляшки. Наприклад, тепло гарячої води важко передати за межі пляшки через вакуумний шар, а холодній воді також важко поглинати тепло ззовні.

Блокування теплової конвекції: теплова конвекція – це спосіб, за допомогою якого рідини або гази передають тепло через потік. Вакуумний шар усуває присутність газу (або рідини), таким чином повністю уникаючи теплообміну, викликаного конвекцією газу, і додатково зменшуючи втрати тепла.

Покриття внутрішньої стінки з відбиваючим шаром: послаблює теплове випромінювання

Внутрішня стінка термоса (зазвичай зовнішня поверхня внутрішнього шару та внутрішня поверхня зовнішнього шару) покрита шаром металевої відбивної плівки (наприклад, срібла, алюмінію тощо). Теплове випромінювання - це спосіб передачі тепла, який не вимагає середовища. Будь-який об’єкт із температурою буде випромінювати інфрачервоні промені назовні (несучи тепло), а функція відбивної плівки така:

Для збереження тепла (утримання гарячої води): відбивайте інфрачервоні промені, які випромінює гаряча вода всередині пляшки, і відбивайте тепло назад у пляшку, щоб зменшити втрати тепла, спричинені тепловим випромінюванням.

Для холодного зберігання (наповнення холодною водою): відбивайте інфрачервоні промені, що випромінюються із зовнішнього середовища, у пляшку, запобігайте проникненню зовнішнього тепла в пляшку через випромінювання та підтримуйте низьку температуру всередині пляшки.

Закрийте кришку пляшки: допоможіть блокувати теплообмін

Кришки від пляшокТермосзазвичай виготовлені з матеріалів з хорошими теплоізоляційними характеристиками (таких як пластик, пробка, силікон тощо) і розроблені з ущільнювальною структурою. З одного боку, теплоізоляційні властивості кришки пляшки можуть зменшити теплопровідність через кришку. З іншого боку, герметична конструкція може запобігти витоку газів всередину пляшки (наприклад, водяної пари, що утворюється гарячою водою), уникнути конвективного теплообміну, спричиненого витоком газу, а також блокувати зовнішнє повітря від входу в пляшку, додатково сприяючи збереженню тепла.