Теперь мы можем, наконец, задать вопрос: «Как переносится тепло?» Важно отметить, что иногда желательно контролировать теплообмен между двумя объектами. Например, мы хотим, чтобы мороженое было холодным, а и котлеты - теплым. Хорошим примером контроля теплопередачи является термос. Термос помогает регулировать температуру жидкости внутри, потому что он минимизирует теплообмен между жидкостью и окружающей средой.
Если вы когда-либо использовали термос вы, вероятно, уже знаете, о чем мы говорим. Если вы наполните его горячим супом утром, вы сможете съесть его теплым во время обеда. Аналогичным образом, если вы наполните термос холодным напитком, он все равно будет прохладным через несколько часов. Что за магия кроется в принципе действия обычного термоса. Мы постараемся объяснить это с помощью науки.
Научный секрет термоса в вакууме, в отсутствии воздуха. Термос - это бутылка с двухстеночным контейнером внутри. Воздух между двумя стенами высасывается во время конструирования, создавая вакуум вместо того, чтобы помещать внутрь какой-то нагревательный или охладительный элемент для сохранения нужной температуры. Чтобы избежать утечки тепла или холода всегда нужна изоляция, а лучшим изолятором является вакуум. Если нет воздуха для передачи тепла или холода, тогда температура сохраняется там, где это нужно.
Сегодняшние термосы построены намного прочнее, чем раньше. Отличительной чертой первых термосов был металлический экстерьер со стеклянными внутренними стенами. Эти термосы были подвержены часто порче при случайном падении. Современные термосы обычно изготавливаются из нескольких слоев пластика, которые помогают уменьшить теплопередачу. Некоторые термосы также содержат слои пенополистирола, которые еще больше уменьшают теплоотдачу. Сегодня можно купить термос различного объема и дизайна.
Стоит отметить, что передача тепла не полностью устраняется из-за радиации. Каждый объект излучает тепло в определенной степени (в зависимости от того, насколько горячий объект). Горячая жидкость во внутренней бутылке будет все еще излучать тепло, или внешняя бутылка также будет излучать тепло к жидкости внутри бутылки. Чтобы свести к минимуму это, поверхность термоса обычно покрыта серебром. Серебро препятствует прохождению электромагнитных волн, поэтому он удерживает излучение в свободном пространстве. Благодаря этим технологиям и пониманию законов теплопередачи и термодинамики на рынке появился такой полезный товар, как термос.
