Termosların Sıcak ve Soğuk Tutma Mucizesi
Termoslar, sıcak içecekleri sıcak, soğuk içecekleri ise soğuk tutma özellikleriyle bilinen kullanışlı ekipmanlardır. Ancak, bu eşyaların nasıl çalıştığını ve hangi içeceklerin sıcak, hangilerinin soğuk tutulacağını nasıl bildiklerini hiç düşündünüz mü? Çoğu zaman, kullandığımız nesnelerin işlevlerini tam olarak anlamayız, fakat termosların çalışma prensibi oldukça ilginçtir.
Termoslar, içlerindeki sıvının sıcaklık seviyesini korumak için termodinamiğin yasalarını kullanırlar. Aslında, termoslar sıvının sıcak mı yoksa soğuk mu tutulması gerektiğini bilmezler; bunun yerine, fiziksel yasaları kullanarak bu sıcaklık dengesini sağlarlar. Günümüzde, termoslar hem yiyecekleri hem de içecekleri sıcak veya soğuk tutmak için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. İlginç bir nokta ise, termosların kökeninin yiyeceklerle ilgili olmayan bilimsel araştırmalara dayanmasıdır.
James Dewar ve Termosun Keşfi
19. yüzyılın sonlarına doğru, İskoç kimyager ve fizikçi James Dewar, büyük miktarlarda sıvı oksijen üretebilen bir cihaz geliştirdi. Ancak, sıvı oksijen yaklaşık -183°C’de kaynadığı için, bu sıvıyı incelemek amacıyla yeterince uzun süre soğuk tutmanın bir yolunu bulması gerekiyordu. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, ısı her zaman daha sıcak alanlardan daha soğuk alanlara doğru aktarılır. Isı iletimi, doğrudan temas yoluyla gerçekleşirken; konveksiyon, sıvıların hareketiyle; radyasyon ise elektromanyetik dalgalar aracılığıyla gerçekleşir.
Örneğin, bir fincana sıcak kahve koyduğunuzda, fincandaki atomlar ısı iletimi yoluyla çevreye ısı aktarır. Konveksiyon yoluyla sıcak sıvı üst tarafa yükselirken, fincandaki atomların sıcaklığı çevreyle eşitlenir. James Dewar, bu süreçleri yavaşlatmanın bir yolunu bulmaya çalıştı. Hedefi, bir sıvıyı daha uzun süre soğuk tutmaktı.
1892 yılında, Dewar, bir şişeyi başka bir şişenin içine yerleştirerek aralarında neredeyse bir vakum oluşturdu. Bu vakum tabakası, ısı iletimini ve konveksiyonu önlerken, şişenin içinde radyasyonun etkisini azaltmak için yansıtıcı bir malzeme kullandı. Bu yenilikçi sistem, içindeki sıvıların ya da yiyeceklerin dış ortam tarafından ısıtılmasını veya soğutulmasını yavaşlatıyordu.
Ancak, Dewar bu sistemin patentini almadı. Daha sonra, bu sistemin geliştirilmiş bir versiyonunu kullanan küçük şişeler, patentini alan şirketin adıyla “Termos” olarak bilinir hale geldi. Termoslar, zamanla evrim geçirerek günümüzdeki modern formlarını aldı ve günlük hayatımızda vazgeçilmez bir yer edindi.
