보온병에 숨은 과학적인 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요. 보온병에 물을 넣으면 몇 시간 넘게 원래의 온도를 유지하잖아요. 보온병은 어떤 과학적인 원리를 가지고 있기에 따뜻함과 차가움을 유지할 수 있는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

열에너지는 3가지 방법(전도, 대류, 복사)으로 전달되어 주변과 온도가 같게되는 열평형에 이르게 됩니다. 보온병은 외부와의 열 전달을 차단하는 기술을 사용하여 온도변화를 최소화합니다.

보온병은 2중 벽으로 되어 있어서 외부와 내부의 접촉을 차단하여 열전도를 막습니다. 2중병 사이에는 공기를 빼낸 진공상태로 열 전달 매개체를 없애서 대류가 발생하지 않습니다. 전자기파에 의한 복사를 최소화하기 위하여 보온병 내부를 금속 도금합니다. 또한 보온병의 마개는 열전도가 잘 않되는 재질인 플라스틱이나 고무재질로 제작합니다.

Answer 2

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

보온병은 기본적으로 이중으로 된 벽에 일정한 공간을 유지하고 있습니다. 이 공간을 진공상태로 만들어 열의 이동을 막아 온도를 유지시킵니다.

Answer 3

안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.

보온병의 안쪽은 스테인리스로 이중벽이 되어 있는데 열을 전달할 공기나 물 분자가 없어 열의 이동이 없습니다.

그래서 자연스레 단열되어 물에있는 열 에너지가 밖으로 표출될수없어 온도를 유지할수있습니다.

겨울에 패딩을 입으면 따뜻한 이유랑 같습니다.

Answer 4

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

보온병은 안쪽과 바깥쪽 사이 진공의상태를 유지하여 열 전달이 느리게만드는 원리입니다.

열 전달을하기위해서는 중간중간 매질이 필요한데, 진공상태에는 전달할 물질이 거의없기때문에 열전달이되지않아 보온병 내부의 온도변화가 극적으로 적어집니다.

감사합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

보온병의 보온 보냉 효과는 보온병 외부와 내부의 열교환을 차단함으로써 얻을 수 있는 효과입니다. 보온병을 툭툭 쳐보시면 안이 비어있다는 느낌이 드실겁니다. 그 부분을 진공으로 두거나 열 전도성이 낮은 물체를 채워 넣음으로써 내외부의 열교환을 최소로 만들죠. 그래서 보온, 보냉 효과를 볼 수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.

보온병은 외부 케이스 내부 케이스 2중으로 구성되어있고 케이스 사이에는 단열재(열전달이 잘 안되는)가 채워져있습니다. 예전에는 주로 스티로폼을 사용했는데 요즘 제품은 내부를 진공상태로 만들어 아예 열전도 물체를 없애버리는 방식을 사용합니다. 하지만 외부/내부 케이스간 접합부위가 있으므로 시간이 지나면 보온효과는 점점 사라지게 됩니다.

Answer 7

제대로 만든 보온병의 경우 보온병 내부에 진공 층이 있습니다.

따라서 열 전달이 잘 이루어지지 않아 보온 효과가 뛰어납니다.

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

Answer 8

안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.

보온병은 열의 이동을 차단하여 물의 온도를 오랫동안 일정하게 유지하기 위하여 사용하는 걸로 알고 있죠.

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

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

즉, 진공상태로 벽사이를 만들어서 열의 출입을 막는 원리인거죠.

Answer 9

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

보온병은 일반 그릇이나 컵과 달리 단열재를 사용합니다

이 단열재로 인해서 보온 혹은 보냉이 되는 것입니다

Answer 10

안녕하세요.

보온병은 내벽과 외벽이 분리되어 중간에 진공상태를 만듭니다.

열이 내외부로 전달되기 위해서는 열을 전달하는 매질이 있어야합니다.

이 매질을 차단함으로써 열을 효율적으로 보존할 수 있습니다.