겨울용으로 사용하던 텀블러를 여름에 얼음을 넣으면..

Question

지금은 거의 습관화되어서 다양한 음료 및 커피 테이크아웃도 텀블러에 담아서 마시곤 합니다.

뜨겁게 마시거나 차갑게 마시거나 텀블러에 담으면 더 오래 뜨겁거나 차갑게 마실수 있다는 장점이 있는데요

텀블러의 구조마다 차이는 있지만 겉면 테두리가 진공으로 되어 있는 것이 더 성능이 좋더라구요

내부에 진공상태로 되어 있으면 왜? 내부 온도가 더 오래동안 유지되는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

열전달 방식은 총 세가지 입니다.

전도, 대류, 복사

이 중 우리가 흔히 접하는 방식이 전도와 대류 입니다.

모두 매질이 있어야합니다.

뜨거운 불판의 손잡이가 뜨거워 지는 것이 전도, 창문을 열어 안과 밖의 공기를 순환시키는 것이 대류 입니다.

테두리가 진공인 텀블러는 복사의 형태로 열을 전달합니다.

(진공 부분만 그렇습니다. 내부에 액체가 진공상태로 둥둥 떠다니지 않는 이상 텀블러와 접촉하고 텀블러는 대기와 접촉하기 때문)

태양열이 지구까지 미치는 것도 복사의 형태로 전달됩니다.

매질이 필요하지 않은 열전달의 형태지요.

테두리가 진공인 보온병이 더 온도유지가 잘되는 것은 열전달을 최소화하기 때문입니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

진공으로 된 텀블러 내부는 열 전달이 일어나는 공기가 없어서, 내부와 외부 사이에 열전달이 일어나지 않습니다. 즉, 진공으로 되어 있어서 내부 온도를 외부와 분리할 수 있습니다. 그래서 뜨거운 음료를 담아도 외부의 기온 변화에 따른 열전달이 방지되어 내부 온도가 오래 유지됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

텀블러의 내부에 진공상태를 유지하면 외부와 내부 간의 열 전달을 막아주기 때문에 내부 온도가 더 오래 유지됩니다.

열은 물체의 온도 차이에 따라서 항상 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 전달됩니다. 따라서, 텀블러의 경우 외부와 내부 온도 차이가 클수록 내부 열이 외부로 빠져나가는 속도가 더 빨라지게 됩니다. 하지만, 진공상태를 유지하면 외부와 내부 간의 열 전달을 거의 차단할 수 있기 때문에 내부 온도가 오래동안 유지됩니다.

이러한 이유로, 진공 텀블러는 차가운 물을 넣어도 오랫동안 차가운 상태를 유지할 수 있으며, 뜨거운 음료를 넣어도 오랫동안 뜨거운 상태를 유지할 수 있습니다. 또한, 진공 텀블러는 외부에서 발생하는 온도변화에 대해서도 내부 온도를 안정적으로 유지할 수 있습니다.