Il thermos, anche chiamato borraccia termica, è un recipiente progettato per mantenere la temperatura delle bevande per diverse ore. La sua efficacia si basa su un principio di isolamento termico specifico, utilizzato anche per altri oggetti come tazze, lunch box e borse. Inoltre, rappresenta una soluzione sostenibile rispetto alle bottiglie di plastica e ad altri contenitori usa e getta. Ma come funziona esattamente una borraccia termica? Scopri tutto ciò che c’è da sapere sul funzionamento di un thermos e sull’isolamento termico.
* Come viene fabbricato un thermos?
Il thermos fu inventato da Sir James Dewar, un chimico e fisico scozzese, nel 1892. Non è un caso che questa tecnologia sia stata ideata da uno scienziato, poiché il suo segreto risiede nell’uso e nella combinazione di materiali specifici. Che si tratti di un bicchiere o di una bottiglia termica, il funzionamento resta lo stesso.
Quali sono i materiali migliori per un thermos?
I produttori usano diversi materiali per creare borracce termiche, tra cui:
- Alluminio
- Vetro
- Plastica
- Acciaio inossidabile
L’acciaio inossidabile è particolarmente consigliato per la sua capacità di ridurre gli scambi termici. È una lega di ferro, cromo e carbonio ottenuta ad alte temperature. Rispetto ad altri metalli come l’alluminio o il rame, l’acciaio inossidabile ha una bassa conducibilità termica, che aiuta a ridurre gli scambi di calore tra l’interno e l’esterno del contenitore.
Questo materiale offre diversi vantaggi:
- Resiste alla corrosione
- Si pulisce facilmente
- Mantiene a lungo il contenuto
Come viene fabbricato?
Attenzione: sebbene la temperatura venga mantenuta dalle pareti, il calore può sempre fuoriuscire dal tappo! Per ridurre questa dispersione, viene posizionata una guarnizione ermetica intorno al tappo. Questa guarnizione svolge un ruolo fondamentale nella conservazione della temperatura, sia calda che fredda.
Un thermos è realizzato con una doppia parete separata da uno spazio vuoto, che impedisce gli scambi termici tra interno ed esterno. Questo sistema si basa sull’incastro di due bottiglie, creando una barriera isolante. Grazie a questo, la temperatura ambiente non influenza il liquido all’interno, e l’esterno del thermos rimane tiepido al tatto anche se la bevanda è bollente. Questa tecnologia aiuta a mantenere le bevande calde o fredde per ore.
* Quanto tempo mantiene la temperatura un thermos?
La durata dipende dal tipo di liquido (caldo o freddo) e da vari fattori legati al prodotto e al suo utilizzo.
Fattori che influenzano la conservazione termica
La durata della temperatura è influenzata da:
- Qualità dell’isolamento: i modelli con doppia parete in acciaio inossidabile e spazio vuoto offrono una migliore ritenzione termica.
- Capacità del contenitore: più grande è il thermos, maggiore è la capacità di mantenere la temperatura grazie alla maggiore massa termica.
- Temperatura iniziale del liquido: un liquido versato alla temperatura ottimale rimarrà caldo o freddo più a lungo.
- Frequenza di apertura: ogni apertura fa disperdere calore o freschezza.
Consigli: per migliorare l’efficacia del thermos, preriscaldalo con acqua calda o raffreddalo con acqua fredda prima di versare la bevanda.
Liquidi caldi
Un thermos di buona qualità può mantenere una bevanda calda per 6-24 ore. I modelli di fascia alta possono arrivare fino a 24 ore, mentre altri mantengono il calore per circa 12 ore.
Liquidi freddi
Un thermos può conservare una bevanda fresca fino a 24 ore, o anche 48 ore con l’aggiunta di ghiaccio.
* Come fa un thermos a mantenere calde le bevande?
L’obiettivo principale di una bottiglia termica è rallentare i trasferimenti di calore per mantenere la temperatura del liquido. Infatti, il calore è una forma di energia che si propaga attraverso tre meccanismi fisici:
- La conduzione
- La convezione
- E la radiazione
Che cos’è la conduzione termica?
Questo fenomeno si verifica quando un oggetto caldo entra in contatto con un oggetto più freddo. Il calore circola naturalmente dal corpo più caldo a quello più freddo fino a raggiungere un equilibrio termico.
Tuttavia, non tutti i materiali conducono il calore allo stesso modo. I metalli, ad esempio, sono ottimi conduttori, il che accelera la dissipazione termica. In un contenitore tradizionale, il calore del liquido passa alle pareti e poi all’aria circostante. Parallelamente, l’aria esterna raffredda progressivamente le pareti, causando una diminuzione della temperatura della bevanda.
Una bottiglia termica, invece, riduce notevolmente questo fenomeno grazie alla sua progettazione a doppia parete. Il suo isolamento si basa sulla presenza di un vuoto tra le pareti interne ed esterne. Ciò limita così gli scambi termici per contatto e rallenta efficacemente la conduzione del calore.
Che cos’è la radiazione elettromagnetica?
Ogni corpo caldo emette calore sotto forma di radiazione, principalmente infrarossa. Questo fenomeno è particolarmente visibile con il sole, ma anche con un metallo riscaldato che diventa rosso o con il corpo umano, le cui emissioni sono percepibili tramite occhiali a infrarossi.
Nel caso di un thermos, la parete esterna riflette le radiazioni provenienti dall’esterno, mentre la parete interna limita la dissipazione termica del liquido contenuto all’interno.
Che cos’è la convezione termica?
Il calore non si trasmette solo per contatto diretto con un oggetto, ma anche attraverso i fluidi. Questo avviene quando si mette una mano sopra una tazza di acqua bollente e si percepisce aria calda. Questo fenomeno di convezione deriva dal movimento delle molecole di aria calda verso l’alto, dove incontrano aria più fresca.
Il design del thermos minimizza questo fenomeno. Lo spazio vuoto tra le sue due pareti limita al massimo la migrazione delle molecole d’aria, riducendo così le perdite di calore.
* Come fa un thermos a mantenere fredde le bevande?
La bottiglia termica in acciaio inox è progettata per mantenere sia il calore che la freschezza delle bevande. Se il calore non può fuoriuscire, non può nemmeno penetrare dall’esterno. Questo avviene grazie a diversi elementi:
- Il tappo ermetico con guarnizione riduce la dispersione del calore per convezione.
- Lo spazio vuoto tra le pareti interne ed esterne isola il contenuto, rallentando la conduzione del calore.
* Quali tipi di thermos esistono?
L’isolamento termico è una tecnologia applicabile a numerosi contenitori. Ecco alcuni esempi:
1. Per le bevande
- Borracce: perfette per trasportare caffè, tè o acqua, mantengono il calore per circa 12-24 ore e la freschezza fino a 48 ore. Spesso sono dotate di un tappo ermetico.
- Tazze e bicchieri: compatti e pratici per viaggi quotidiani, mantengono calde bevande come il caffè per 4-8 ore. Di solito hanno un coperchio anti-perdita e un’apertura per bere direttamente.
2. Thermos alimentari e lunch box termici
- Scatole per alimenti: progettate per trasportare pasti caldi o freddi (zuppe, piatti pronti, yogurt), mantengono la temperatura per 4-12 ore, a seconda dell’isolamento.
- Lunch box: tradizionalmente compartimentate, permettono di conservare diversi tipi di alimenti per pasti specifici.
3. Borse e altri contenitori
- Borse: utilizzate per trasportare alimenti o bevande in grandi quantità (picnic, spesa, pranzi), mantengono la temperatura stabile per alcune ore.
- Ghiacciaie: pensate per la conservazione prolungata di alimenti, pasti e bevande fresche, possono essere dotate di blocchi refrigeranti e altri accessori per una maggiore efficienza.
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* Conclusione: come funziona un thermos
Il thermos è molto più di un semplice contenitore: sfrutta una tecnologia di isolamento termico che permette di conservare bevande e alimenti per diverse ore. La sua struttura a doppia parete e l’utilizzo di materiali come l’acciaio inox riducono efficacemente il trasferimento di calore per conduzione, convezione e irraggiamento. Che si tratti di un mug, di una borraccia o di una borsa, questi oggetti possono essere personalizzati e diventano eccellenti supporti pubblicitari per le aziende che vogliono coniugare utilità e visibilità. Esplora la nostra selezione di thermos personalizzati e inizia a dare visibilità al tuo brand in modo utile e originale!