Kako termosi rade: Zanimljivosti o ovom svakodnevnom predmetu
Postoji stara šala koja glasi: “Termos može održati vruće stvari vrućima i hladne stvari hladnima. Ali kako on to zna?” Iako je šala smiješna, pitanje zapravo nije bez osnove. Većina nas nema pojma kako naš posuđe funkcionira, i to nije sramota. U ovom članku ćemo otkriti tajne iza termosa i kako on primjenjuje zakon termodinamike da bi održao temperaturu naših napitaka i hrane.
Kako termosi stvaraju čudo održavanja temperature?
Termosi su danas uobičajeni i najčešće se koriste za održavanje topline, bilo da je riječ o toplom čaju ili vrućim grahom. Međutim, zanimljivo je da su termosi prvobitno razvijeni zbog istraživanja koja nisu bila vezana za hranu. Naime, krajem 19. stoljeća, škotski kemičar i fizičar James Dewar razvija uređaj za proizvodnju velikih količina tekućeg kisika. Problem je bio što tekući kisik ključava na oko -183 °C, a nije postojao način da se dugo drži hladnim kako bi se mogao proučavati.
Zakon termodinamike i kako djeluje termos
Dewar se suočio s drugim zakonom termodinamike koji kaže da toplina uvijek teče od područja s višom temperaturom prema područjima s nižom temperaturom. Ovo je ključno za razumijevanje kako termosi djeluju. Toplina se gubi prema okolini na tri načina: kondukcija, konvekcija i radijacija:
- Kondukcija: Prenos topline kroz direktan kontakt, gdje se energija prenosi kolizijama između molekula.
- Konvekcija: Događa se u tekućinama, gdje toplija tekućina diže se prema gore, a hladnija se spušta.
- Radijacija: Prenos topline kroz elektromagnetske valove koje emituju atomi dok se kreću ili vibriraju.
Kada stavite vruću kavu u šal, toplina se gubi putem kondukcije i konvekcije. Dewar je pronašao način da znatno uspori ove procese. Godine 1892. stvorio je jednostavno, ali genijalno rješenje — stavio je jednu posudu unutar druge, odvojene gotovo vakuumom. Ova vakuumska površina sprječava kondukciju i konvekciju, dok se reflektivni materijal u posudi koristi za usporavanje radijacije.
Od laboratorijske opreme do svakodnevnog predmeta
Ovaj inovativni sistem omogućuje da tekućine, ili grah, unutar posude zadrže svoju temperaturu bez utjecaja vanjskog okruženja. Ono što je interesantno je da Dewar nije patentirao svoj izum, a kako su se razvijale manje i boljim verzije, brzo su postale poznate pod nazivom “Termos”, nakon što je kompanija dobila patent.
Zaključak
Termosi su fascinantni uređaji koji koriste zakon termodinamike kako bi zadržali naše napitke i hranu na idealnoj temperaturi. Tako samo jedno pitanje ostaje: sada kada znate kako termosi functioniraju, hoćete li ih više cijeniti kada sljedeći put sipate vruću čokoladu ili hladnu vodu? Njihova povijest i znanost iza njih dodaju novu dimenziju svakodnevnoj uporabi i podsjećaju nas na važnost inovacija u našim životima.
