Vacuümisolatie is een van de beste manieren om de drank in de thermoskan lang warm te houden. Het vacuüm wordt gebruikt om te voorkomen dat de warmte verloren gaat en de koude lucht binnenkomt. Op het eerste gezicht lijkt dit principe relatief eenvoudig, maar het bevat eigenlijk enkele fysieke verschijnselen: warmtegeleiding, convectie en warmtestraling.
Hoe werkt de thermosfles?
Volgens de thermodynamica zijn er drie manieren om warmte te geleiden:
1. Convectie: Het verschijnsel waarbij vloeistof uit zichzelf stroomt en warmte afgeeft;
2. Warmtegeleiding: Warmteoverdracht vindt plaats tussen objecten die elkaar raken als gevolg van temperatuurverschillen;
3. Thermische straling: een verschijnsel waarbij een object warmte overdraagt in de vorm van elektromagnetische golven;
Voor thermosflessen zijn de specifieke methoden van deze drie manieren:
1. In een vacuümfles bevindt zich een laag vacuüm tussenlaag, waarvan de binnen- en buitenkant respectievelijk "binnentank" en "buitenmantel" worden genoemd, en er wordt een hoog vacuüm tussen hen getrokken. Zonder lucht wordt de convectie tussen de binnentank en de buitenmantel geminimaliseerd.
2. De binnentank en de buitenschaal staan in principe niet in contact met elkaar en er is geen vaste ondersteuning in het midden. Alleen aan de bovenkant wordt de isolatie gebruikt om de binnentank en de buitenschaal als geheel te verbinden om warmtegeleiding te minimaliseren.
3. Een goede thermosfles heeft ook een reflecterende laag aan de binnenkant om de warmte die door thermische straling vanuit de binnentank wordt overgedragen, zoveel mogelijk te reflecteren.