Termoslar nasıl çalışır? İşte sıcak ve soğuk sıvıları tutmanın bilimi

Termoslar, sıcak içecekleri sıcak, soğuk içecekleri ise soğuk tutma yetenekleriyle bilinen ekipmanlardır. Pekala ama bunu nasıl başardıklarını, neyi soğuk tutup neyi sıcak tutacaklarını nasıl bilebildiklerini hiç merak ettiniz mi? Çoğu zaman, kullandığımız eşyaların nasıl çalıştığını bilmesek de, termosların çalışma prensibi epeyce enteresandır.

Termoslar, aslında içlerindeki sıvının sıcak mı yoksa soğuk mu tutulması gerektiğini bilmezler. Bunun yerine, termodinamiğin maddelerini kullanarak bu sıcaklık mucizesini gerçekleştirirler.

Termoslar günümüzde yaygın olarak kullanılır ve hem yiyecekleri hem de içecekleri sıcak ya da soğuk tutmak için ülküdür. Değişik bir şekilde, termoslar yiyeceklerle ilgili olmayan araştırmalardan ortaya çıkmıştır.

James Dewar ve akabinde gelen “Termos”

19. yüzyılın sonlarında İskoç kimyager ve fizikçi James Dewar, büyük ölçülerde sıvı oksijen üretebilen bir makine geliştirdi. Lakin sıvı oksijen yaklaşık -183°C’de kaynadığı için, onu incelemek gayesiyle gereğince uzun süre soğuk tutmanın bir yolunu bulması gerekiyordu.

Termodinamiğin ikinci maddesine göre, ısı çoğu zaman daha sıcak alanlardan daha soğuk alanlara doğru hareket eder. Isı iletimi, direkt temas yoluyla; konveksiyon, sıvıların hareketiyle; radyasyon ise elektromanyetik dalgalar yoluyla gerçekleşir. Örneğin, bir fincana sıcak kahve koyduğunuzda, fincandaki atomlar ısı iletimi yoluyla etrafa ısı aktarır. Konveksiyon yoluyla sıcak sıvı üst tarafa yükselirken, fincandaki atomların sıcaklığı etrafla eşitlenir.

James Dewar, bu süreçleri yavaşlatmanın bir yolunu buldu. Amacı, bir sıvıyı daha uzun süre soğuk tutmaktı. 1892’de, bir şişeyi öteki bir şişenin içine yerleştirerek aralarında neredeyse vakum oluşturdu. Vakum katmanı, iletimi ve konveksiyonu önlerken, şişenin içinde radyasyonu yavaşlatmak için yansıtıcı bir gereç kullandı.

Bu sistem, içindeki sıvıların ya da yiyeceklerin dış ortam tarafından ısıtılmasını ya da soğutulmasını yavaşlatıyordu. Lakin Dewar, bu sistemin patentini almadı. Daha sonra, bu sistemin geliştirilmiş bir versiyonunu kullanan küçük şişeler, patentini alan şirketin ismiyle “Termos” olarak tanınmaya başlandı.