Fonctionnement intérieur d'un thermos
Une façon de construire un récipient de type thermos serait de prendre un pot et de l'envelopper, par exemple, dans une mousse isolante. L'isolation fonctionne selon deux principes. Tout d'abord, le plastique dans la mousse n'est pas un très bon conducteur de chaleur. Deuxièmement, l'air emprisonné dans la mousse est un conducteur de chaleur encore pire. La conduction a donc été réduite. Parce que l'air est divisé en minuscules bulles, l'isolation en mousse élimine également largement la convection à l'intérieur de la mousse. Le transfert de chaleur à travers la mousse est donc assez faible.
Il s'avère qu'il existe un isolant encore meilleur que la mousse: le vide. Un vide est un manque d'atomes. Un 0010010 quot; vide parfait 0010010 quot; contient zéro atome. Il est presque impossible de créer un vide parfait, mais vous pouvez vous en approcher. Sans atomes, vous éliminez complètement la conduction et la convection.
Ce que vous trouvez dans un thermos est une enveloppe en verre contenant un vide. À l'intérieur d'un thermos se trouve du verre et autour du verre se trouve un vide. L'enveloppe en verre est fragile, elle est donc enfermée dans un boîtier en plastique ou en métal. Dans de nombreux thermos, vous pouvez réellement dévisser et retirer cette enveloppe en verre.
Un thermos va alors plus loin. Le verre est argenté (comme un miroir) pour réduire le rayonnement infrarouge. La combinaison du vide et de l'argenture réduit considérablement le transfert de chaleur par convection, conduction et rayonnement.
Alors pourquoi les choses chaudes d'un thermos se refroidissent-elles? Vous pouvez voir sur la figure deux chemins pour le transfert de chaleur. Le gros est la casquette. L'autre est le verre, qui fournit un chemin de conduction au sommet du ballon où les parois intérieure et extérieure se rencontrent. Bien que le transfert de chaleur à travers ces chemins soit faible, il n'est pas nul.
Le thermos sait-il si le fluide à l'intérieur est chaud ou froid? Non. Tout ce que fait le thermos est de limiter le transfert de chaleur à travers les parois du thermos. Cela permet au fluide à l'intérieur du thermos de maintenir sa température presque constante pendant une longue période (que la température soit chaude ou froide).
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