보온병의 과학적 원리가 궁금해요

Question

보온병을 정말 많이 이용하는데 어떻게 차가운 액체나 뜨거운 액체를 넣게 되면 그 온도도 유지가 오랜 시간 동안 유지가 되는지 궁금합니다. 어떠한 과학적 원리가 있는지 궁금해요

Answer 1

안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.

보온을 유지하기 위해서는 외부와의 열 차단이 중요합니다. 보온병은 외부 케이스, 내부 케이스 2중으로 구성이 되는데 이 케이스 중간에 단열재를 넣어 내부와 외부의 열 전달을 최소화합니다. 예전에는 단열재로 스티로폼을 많이 사용했는데 요즘은 아예 진공 상태로 만들어 열전달 물질을 없애는 방식을 사용합니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

보온병은 이중벽 구조로 되어 있습니다.

벽과 벽사이는 진공상태를 유지하고 있는데요, 물이나 공기가 없는 진공벽은 열의 전도가 불가능하기 때문입니다.

즉 외부와 진공벽으로 차단하여 열의 전도가능 부분은 입구로 한정되어 온도를 유지할 수 있게 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.

대게 보온병 안쪽은 스테인리스로 이중벽으로 되어 있습니다.

이 이중벽 사이에는 열을 전달할 공기나 물 분자가 없어 열의 이동이 없습니다.

그래서 자연스레 단열 효과가 발생하여 물에있는 열 에너지가 밖으로 표출될수없어 온도를 유지할수있습니다.

겨울에 패딩을 입으면 따뜻한 이유랑 같습니다.

Answer 4

보온병은 열의 전도를 막는것을 기본으로 하여 만들어져 있습니다.

열은 매개체가 있어야 전달되고 이동 됩니다.

보온병은 이중벽구조로 만들었고 벽사이를 진공에 가깝게 하여 열전도가 되지 못하게 하였습니다.

또한 안쪽은 열을 반사하는 성질을 가진 은도금을 하여 열을 내부로 다시 반사 하도록 설계 되었다고 합니다.

바닥또한 열전도를 최소화 할수있는 재질로 만들어져 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

보온병은 단열소재로 병을 만든 것입니다

이 단열소재가 뜨거운것이나 차가운것을 열을 뺏기지 않고 오래 보관할 수있게 하는 겁니다

Answer 6

안녕하세요. 과학전문가입니다.

보온병의 2중 벽 사이의 공기를 빼내 진공 상태로 만들어 열 전달 매개체 자체를 없애서 열의 대류현상이 발생하지 못하게 막았습니다. 전자기파에 의한 열의 복사를 최소화하기 위하여 보온병 내부를 금속 도금합니다. 또한 보온병의 마개는 열전도가 잘 되지않는 재질인 플라스틱이나 고무로 만듭니다.

Answer 7

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

보온병을 잘라보면 단면이 양쪽의 스텐리스나 기타 합금등으로 되어 있고 가운데 비어있는 공간이 크게 있습니다. 공기는 열전도율이 낮아서 공기층을 만들어 열을 빼앗기지 않게 만들었습니다.

Answer 8

안녕하세요. 이슬이 과학전문가입니다.

보온병은 이중의 벽 구조를 가집니다.

벽 사이는 진공이고, 안쪽은 은으로 도금된 유리벽으로 만들어져 있습니다.

공기나 물이 없는 빈 공간을 통해서는 열의 전도가 불가능합니다. 따라서 보온병 속의 열을 빼앗기지 않아서 물질이 따뜻하게 보존되는 것입니다.

Answer 9

제대로 만든 보온병라면 내부에 진공 층이 있어 열이 전달되지가 않습니다.

따라서 열 전달이 잘 이루어지지 않으므로 온도가 보존, 즉 보온 보냉 효과가 뛰어납니다.

하지만 진공이 완벽하게 보존될 수 없으므로 보통 2~3년 정도의 수명을 가지게 됩니다.

Answer 10

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

열이 전달되는 것을 효과적으로 막으려면 고체, 액체, 기체에서 열의 이동 방법을 모두 막아야 한다.

주택의 창문으로 사용되는 이중 유리창 속에는 공기가 들어 있고, 이 공기는 열의 전달을 막는 역할을 한다.

또 단열 효과를 높이기 위해 벽돌과 벽돌 사이에는 스타이로폼을 넣는다.

소방관이 입는 방열복은 외부의 열이 잘 전달되지 않는 소재를 사용하여 외부의 열기로부터 인체를 보호해 준다.

또 여름철에 야외로 나갈 때 사용하는 아이스박스도 단열이 잘 되기 때문에 차가운 음식을 넣어 두면 오랫동안 차가운 상태가 유지된다.

보온병은 열의 이동을 차단하여 물의 온도를 오랫동안 일정하게 유지하기 위하여 사용한다.

보온병의 벽은 이중으로 된 두 겹의 벽으로 되어 있으며, 진공 상태일 때 열이 이동하지 않기 때문에 벽 사이의 공기를 모두 빼서 진공 상태로 만든다.

또 표면을 반짝이게 도금하면 빛을 반사하여 복사로 인한 열의 출입을 줄일 수 있기 때문에 벽을 은으로 도금하기로 한다.