Termos
|
No s'ha de confondre amb Vas Dewar. |
Un termos, en anglès:vacuum flask, Dewar flask, Dewar bottle o Thermos, és un recipient d'emmagatzematge aïllat tèrmicament que va ser inventar per Sir James Dewar l'any 1892. Un termos consta de dos flascons ficats un dins de l'altre i units pel seu coll.[1] L'espai entre els dos flascons presenta un buit parcial el qual crea gairebé el buit que evita la transferència de la calor per conducció o per convenció.
Els termos es fan servir de manera domèstica per a mantenir begudes calentes o fredes durant cert temps o bé de forma industrial.
Història
[modifica]El termos va ser dissenyat i inventat pel científic escocès James Dewar l'any 1892 com un resultat de la seva recerca en el camp de la criogènia. Quan efectuava experiments per a determinar la calor específica de l'element pal·ladi, Dewar formà una cambra de bronze que va tancar en una altra càmera per tal de mantenir el pal·ladi a la temperatura desitjada.[2] Va treure l'aire entre les dues cambres i va crear un buit parcial per mantenir la temperatura estable del seu contingut. Va desenvolupar el termo com un flascó amb vidre i alumini. dewar va refusar patentar el seu invent.[2]
Abans de l'invent de Dewar, Adolf Ferdinand Weinhold inventà la seva pròpia versió el 1881.[3]
Ja el 1904 el vidrers alemanys (com Reinhold Burger) van descobrir l'aplicació domèstica dels termos per mantenir les begudes fredes o calentes.[4][5] Aquests vidres alemanys sí que van patentar aquest invent. L'ampolla del termo va ser millorada i tornada a patentar pel vienès Gustav R. Paalen, i el nom "thermos" —que significa ‘calor’ en grec — va esdevenir una marca registrada genèrica.[4]
El nom es va convertir més tard en una marca vulgaritzada, després que el terme thermos es va convertir en el nom familiar d'un recipient líquid d'aquest tipus.[4] El flascó de buit va passar a ser utilitzat per a molts tipus diferents d'experiments científics, i el comercial «Thermos» es va transformar en un producte de consum comú. Finalment, altres fabricants van produir productes semblants per a l'ús dels consumidors. «Thermos» segueix sent una marca registrada en alguns països, però va ser declarada una marca vulgaritzada als Estats Units el 1963, ja que col·loquialment és sinònim de flascons de buit en general. No obstant, hi ha altres flascons de buit.
Existeix actualment un variat nombre d'instruments que permeten determinar els paràmetres canviants associats a la temperatura, i són les anomenades termobalances.
El principi del flascó al buit és ideal també per a emmagatzemar certs tipus de combustible de coet i la NASA el va fer servir en dipòsits de propel·lents dels vehicles de llançament dels Saturn de la dècada de 1960 i 1970.
Descripció
[modifica]
En lloc de confiar només en un termos per aïllar l'interior de l'exterior, l'envàs segellat, de fet, conté el buit. El buit no condueix calor en absolut per conducció o convecció, i la radiació, l'altra forma de traspàs tèrmic, és mantinguda al mínim cobrint les superfícies internes del buit amb plata o un altre metall reflexiu. El termos comú consta de dues ampolles de vidre, una dins de l'altra separades per un espai totalment estanc en què s'ha fet un buit total. La superfície interior del termos s'ha emmirallat, aprofitant la propietat que aquest té per impedir el pas de la calor per radiació. La resta de calor que passa a través del mirall per conducció i convecció es troba amb el buit d'aquesta cambra i en el buit no hi ha transmissió de calor per aquests mecanismes (excepte per radiació). D'aquesta manera, la temperatura no té manera de sortir a l'exterior. El punt feble del conjunt és el tap. Però, en termes generals, el grau de fiabilitat d'un termos està donat per la separació entre les dues ampolles i el grau de buit que s'hagi aconseguit.
En teoria, un termos podria, per tant, ser una aproximació a un aïllant perfecte per al seu contingut, per exemple, mantenint una tassa de cafè calent durant una dècada. A la pràctica, però, la paret interior del recipient s'uneix a la paret exterior, generalment a la boca del envàs, en la qual passa una lleu conducció de la calor entre les parets interiors i exteriors (encara que quedi el buit al mig).
Els termos s'han fet històricament de vidre tot i que ara també es fan de metall, que els fa més duradors i menys propensos a la fractura.
Altres tipus de termos
[modifica]Termos de nitrogen
[modifica]
Aquest tipus de termo és un envàs cilíndric que té una mida de 70 x 20 centímetres. El seu interior és ple de nitrogen líquid, que congela a una temperatura de −190 °C. Aquest tipus d'envàs és molt utilitzat en la inseminació artificial en humans i en animals.
El nitrogen s'evapora dins seu i se suggereix un canvi de nitrogen cada 2 mesos.
Termo biberó
[modifica]Un altre tipus és el termo biberó per a nadons[6] que està compost d'una ampolla de vidre isotèrmica per mantenir la llet a una temperatura constant. Una de les seves característiques més notable és el vidre, amb el pas del temps es manté transparent i en pocs casos de ratlla a causa de la qualitat del vidre. Acostuma a ser més pesat que una típica ampolla de plàstic, aquest petit inconvenient el fa menys manejable per als pares o per al mateix nen.
Seguretat
[modifica]
Els termos tenen perill d'implosió i es poden trencar els vidres quan s'afegeix el líquid calent o fred ràpidament. A més, els dewars d'emmagatzematge criogènic solen estar pressuritzats, i poden explotar si no s'utilitzen vàlvules d'alleujament de pressió.
L'expansió tèrmica s'ha de tenir en compte a l'hora de dissenyar un matràs de buit. Les parets exteriors i interiors estan exposades a diferents temperatures i s'expandiran a diferents ritmes. El matràs de buit es pot trencar a causa del diferencial d'expansió tèrmica entre les parets exteriors i interiors. Les juntes de dilatació s'utilitzen habitualment en matràs tubulars de buit per evitar la ruptura i mantenir la integritat del buit.
Referències
[modifica]- ↑ Grup Enciclopèdia. termos [Consulta: 12 setembre 2023].
- ↑ 2,0 2,1 Soulen, Robert «James Dewar, His Flask and Other Achievements». Physics Today, 49, 3-1996, pàg. 32–37. Bibcode: 1996PhT....49c..32S. DOI: 10.1063/1.881490.
- ↑ «Life and works of Weinhold». Chemnitz University of Technology. [Consulta: 8 maig 2013].
- ↑ 4,0 4,1 4,2 «Our History». Thermos, LLC, 2011. Arxivat de l'original el 28 de maig 2013. [Consulta: 31 març 2013].
- ↑ http://www.bbc.co.uk/history/0/21835405 Arxivat 2014-05-04 a Wayback Machine.
- ↑ «Tipus de termos biberons de nens» (en castellà). Arxivat de l'original el 2023-10-21. [Consulta: 12 setembre 2023].
Bibliografia
[modifica]- Burger, R., Termos a l'USPTO (anglès), "Double walled vessel with a space for a vacuum between the walls," December 3, 1907.
- Sella, Andrea «Dewar's Flask». Chemistry World, 8-2008, pàg. 75 [Consulta: 30 agost 2008].
Vegeu també
[modifica]