Vakuumisolering er en av de beste måtene å holde drikkevaren i termosen varm i lang tid. Vakuumet brukes for å hindre at varmen tapes og at den kalde luften slipper inn. På overflaten virker dette prinsippet relativt enkelt, men det inneholder faktisk noen fysiske fenomener: varmeledning, konveksjon og varmestråling.
Så hvordan fungerer vakuumkolben?
Termodynamikk påpeker at det er tre måter å lede varme på:
1. Konveksjon: Fenomenet der væske strømmer av seg selv og tar bort varme;
2. Varmeledning: Varmeoverføring skjer mellom gjenstander i kontakt på grunn av temperaturforskjell;
3. Termisk stråling: et fenomen der et objekt overfører varme i form av elektromagnetiske bølger;
For vakuumkolber er de spesifikke metodene for disse tre måtene:
1. I en vakuumkolbe er det et lag av vakuummellomlag, hvor innsiden og utsiden kalles henholdsvis "indre tank" og "ytre skall", og et høyt vakuum trekkes mellom dem. Uten luft minimeres konveksjonen mellom den indre tanken og det ytre skallet.
2. Den indre tanken og det ytre skallet er i utgangspunktet ikke i kontakt med hverandre, og det er ingen solid støtte i midten. Bare på toppen brukes isolasjonen til å koble den indre tanken og det ytre skallet som helhet for å minimere varmeledning.
3. En god vakuumkolbe vil også ha et reflekterende lag inni for å reflektere varmen som overføres fra den indre tanken på grunn av termisk stråling i størst mulig grad.