Vaso de Dewar

Ao contrário do que alguns pensam, a garrafa térmica não foi inventada para manter o café quente. Foi o físico inglês James Dewar (1842-1923) que, no final do século XIX, a pedido dos colegas, inventou um recipiente que pudesse conservar soluções biológicas a temperaturas estáveis.

Dewar havia lido trabalhos do italiano Evangelista Torricelli, que no século XVII tinha comprovado ser o vácuo um bom isolante térmico. O grande problema de Dewar era como manter o vácuo.Para tanto, ele construiu uma garrafa de vidro com paredes duplas. O ar existente foi retirado e a garrafa, lacrada.

Para evitar que a luz atingisse a solução biológica e provocasse alguma alteração, Dewar espelhou as paredes da garrafa. Com isso, evitava que as ondas de calor entrassem ou saíssem dela.

Dewar não patenteou essa invenção, ele era um daqueles cientistas que achava que suas descobertas deviam ser usadas por todos, considerava-a um presente à Ciência. Mas no início do século XX, o alemão Reinhold Burger, fabricante de vidros, aperfeiçoou o invento de Dewar e lançando-a no Mercado. Foi um sucesso de vendas, que tornou Burger muito rico.

O funcionamento de uma garrafa térmica

A garrafa térmica é um dispositivo cuja finalidade principal é manter constante, por maior intervalo de tempo, a temperatura de seu conteúdo.

Para tanto, as paredes desse sistema são praticamente adiabáticas, ou seja, reduzem consideravelmente as trocas de calor entre seu conteúdo e o meio externo.

Com a finalidade de isolar termicamente o conteúdo de uma garrafa térmica do meio ambiente, adotam-se os seguintes procedimentos:

as paredes internas são feitas de vidro, que por ser mau condutor, atenua as trocas de calor por condução;

as paredes internas são duplas, separadas por uma região de vácuo, cuja função é evitar a condução do calor que passa pelas paredes de vidro;

o vidro de que são feitas as paredes internas da garrafa é espelhado, para que o calor radiante seja refletido, atenuando assim as trocas por radiação.

Para evitar as possíveis trocas de calor por convecção, basta fechar a garrafa, pois dessa forma as massas fluidas internas não conseguem sair do sistema.

É evidente que não existe o isolamento térmico perfeito; assim, apesar dos cuidados citados, após um tempo relativamente grande (várias horas), o conteúdo da garrafa térmica acaba atingindo o equilíbrio químico térmico com o meio ambiente.

Fonte: www.fazendomatematica.com

Vaso de Dewar

Garrafa térmica ou vaso de Dewar é um aparelho com o objetivo de conservar a temperatura do seu conteúdo, no maior intervalo de tempo possível.

Logo, para entender como funciona a garrafa térmica, devemos saber que as paredes dessa garrafa não devem permitir a passagem de calor através delas.

A propagação de energia térmica se efetua por três modos diferentes: condução, convecção e radiação.

Para evitar trocas de calor por condução, a ampola interna da garrafa é feita de vidro (mau condutor) com paredes duplas, entre as quais se faz vácuo, que quase não conduz calor, já que há poucas moléculas para realizar essa tarefa.

Para isolar a garrafa das possíveis correntes de convecção (processo que ocorre com movimento de partículas), coloca-se uma tampa bem fechada.

A troca de calor por radiação é evitada espelhando as superfícies interna e externa da ampola, assim, as ondas eletromagnéticas são refletidas, tanto do conteúdo para fora como do ambiente para dentro da garrafa.

Desta maneira, a temperatura no interior da garrafa é mantida por algumas horas. O sistema não é 100% eficiente, logo, o equilíbrio térmico com o meio ambiente acontece após certo tempo. Atualmente outros materiais isolantes, como o isopor, são utilizados para conservar a temperatura de substâncias dependendo do tempo que precisam ser mantidas.

Fonte: www.efeitojoule.com