물은 보온해주는 보온병 어떤원리인가요?

Question

물을 뜨겁게하거나 차갑게 유지해주기위해서 보온병에 넣어가잖아요? 그러면 보온병은 어떤원리로 물을 뜨겁고 차갑게 유지를 시켜주는걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

보온병은 열에너지가 전달되는 3가지 방법(전도, 대류, 복사)을 차단하여 외부로 열에너지가 손실되는 것을 막습니다. 보온병은 2중 벽으로 되어 있어서 외부와 내부의 접촉을 차단하여 열전도를 차단합니다. 2중벽 사이에는 공기를 빼내서 진공상태로 만들어서 대류가 발생하지 않도록 차단합니다. 또한 전자기파에 의한 열의 복사를 최소화하기 위하여 보온병 내부를 금속으로 도금 처리합니다. 보온병의 마개도 열전도를 방해하기 위해서 플라스틱이나 고무재질로 제작합니다. 이처럼 보온병은 열의 손실을 막기위한 기술의 집합체 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

보온병은 보온병의 벽을 두겹으로 만들고 그 속을 진공상태로 만들기때문에

보온병안의 내용물이 외부공기와 접촉이 차단되어 뜨겁고 차가운상태를 유지할수있게됩니다

Answer 3

보온병은 내부와 외부 사이에 공기를 차단하는 구조를 가지고 있어서 물의 열 전달을 막아줍니다. 보온병 안에 있는 공기가 따뜻한 물이나 차에 의해 가열되면, 공기가 뜨거워져서 위로 올라가고 그 자리에 있는 차가운 공기가 대신 들어오게 됩니다. 이렇게 되면 보온병 내부에 있는 물이 가열되면서 뜨거워지고, 보온병 외부에서는 보온병 내부와 공기가 닿지 않으므로 뜨거움이 유지됩니다. 차가운 물도 같은 원리로 보온병 내부에서 냉각되는 것을 막아주기 때문에 차가운 상태를 오랫동안 유지시켜줍니다.

Answer 4

제대로 만든 보온병이라면 내부에 진공 층이 있습니다.

따라서 열 전달이 잘 이루어지지 않아 보온 보냉 효과가 뛰어납니다.

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

Answer 5

안녕하세요. 과학전문가입니다.

보온병은 대류,전도,복사 이3가지의 원리를 모두 고려하여 방출될 수 있는 열의 이동을 막는 구조로 되어 있습니다.

우선 이중벽으로 만들어졌고, 내벽과 외부 벽 사이 공간은 진공에 가깝게 만들어졌는데요.​

이 때 벽 사이는 진공 상태이며 보온병의 안쪽은도금된 유리벽으로 만들어져 있습니다.

열의 복사를 막기 위해 은으로 도금되어 열을 반사해 내부로 열을 되돌리는 역할을 하게 되죠.이중 벽으로 만들어진 이유는 진공상태의 빈 공간은 열의 전도가 불가능해 열을 뺏기지 않기 때문인데요.​

바닥에는 유리병을 고정해 주는 지지대가 있는 데, 이것 역시 열전도성이 적은 것으로 만들어져 있습니다.

Answer 6

보온병은 이중 구조로 되어 있습니다.

내측과 외측 용기 사이에는 진공상태를 만들어 줍니다. 진공상태가 되면 열을 전달하는 기체가 없어 열이 빠져 나가는 것을 최소화 할수 있습니다. 그리고 내측용기의 내부에는 은도금을 하여 열이 외부로 빠져나가지 못하고 다시 안쪽으로 반사될수 있도록 하였습니다.

은은 열을 반사시키는 성질을 가지고 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

내부의 뜨거운 열이 온도가 낮은 외부로 빠져나가지 않도록 열의 이동을 막은 게 보온병이라고 합니다

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보온병을 해부해보면 내부와 외벽이 2중으로 되어있는 이중벽구조로 되어 있는데요~

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그렇기 때문에 물이 바깥 날씨와 닿아 기후에 영향을 받을 일이​ 거의 없습니다

​이중벽 사이에는 진공상태가 발생하기 때문에 보온병 내부의 액체를 식힐 수도 없는 겁니다~!

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​한마디로 진공상태에서는 대류와 전도가 일어나지 않기 때문입니다

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또한 표면은 은도금이 되어 있기 때문에 복사에 의한 열손실을 줄여 준다는 점!

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Answer 8

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

일반적인 보온병은 보온병 외벽 중간층 내벽 이렇게 구성되어 있습니다.

내벽 안에 음식물을 담는 방식입니다.

중요한것은 중간층입니다. 이부분이 진공으로 되어 있어 내벽안에 들어간 물질의 온도의 열손실을

줄여주는 역할을 합니다.

그로인해 보온병의 역할을 할 수 있는것입니다.