어릴 때 사용했던 플라스틱 보온 물통?
요즘엔 보온병이 되게 많이 나오는데.
제가 어릴 땐 플라스틱 소재의 보온물병이 있었습니다.
이걸 실수로 떨어뜨리면 안에서 거울 같은 유리 조각이 나와서 더 이상 사용 못하고 혼낫던 기억이 있습니다.
이 보온 물병 속에 유리가 보온과 어떤 상관이 있는지 궁금합니다.
그리고 요즘에 나오는 보온병의 원리도 알려 주세요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 보온병은 안에 있는 따뜻한 열에너지를 바깥으로 빠져나가지 못하게 하여서 열을 유지하는 것입니다. 보통 외부는 플라스틱이나 스테인리스로 만들수 있고 안은 옛날에는 열의 전달이 적은 유리로 만들었으나 요즘에는 스테인리스로 만들어서 그 안쪽벽과 바깥쪽벽 사이에 진공을 만들어서 열이 전달되지 않게 하는 원리 입니다. 따라서 옛날에는 안쪽 벽을 유리로 만들어서 깨져서 혼나신 걸로 추정됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
과거에는 보온물병에 유리 소재를 사용하는 경우가 많았습니다. 이는 유리가 열 전도성이 낮아서 보온성이 높기 때문입니다. 그러나, 유리 소재는 무게가 무거워서 휴대하기 불편하고, 내구성이 낮아서 손상될 위험이 있습니다. 그리고 유리가 깨져서 다칠 위험도 있기 때문에 위험한 요소로 여겨졌습니다.
요즘에는 플라스틱, 스테인리스 스틸, 알루미늄 등 다양한 소재로 만들어진 보온병이 나와있습니다. 이러한 보온병은 물을 따뜻하게 유지하는 원리는 대부분 공기 계층을 형성하여 열 전달을 줄이는 것입니다. 보온병 내부에는 진공이나 공기 계층이 형성되어 있습니다. 진공은 열 전달을 막아주기 때문에 보온성이 높아집니다. 또한, 공기 계층도 열 전달을 막아주는 역할을 합니다.
보온병 속에 들어가는 물질의 열전도율은 보온성에 영향을 미칩니다. 열전도율이 낮을수록 물이 빨리 식지 않습니다. 그러므로, 최근에는 열전도율이 낮고 경량의 스테인리스 스틸 소재를 사용하는 보온병이 많이 나오고 있습니다. 스테인리스 스틸 소재는 내구성이 뛰어나고, 경량이며, 보온성이 우수하기 때문에 인기가 있는 소재 중 하나입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
보온병속 거울과 같은 것을 둔 이유는 열이 나가지 못하게 만드려고 한 것입니다. 열에너지는 복사에너지로 방출이 되는데, 보통 적외선 영역대의 빛으로 방출이 됩니다. 그런데, 거울은 빛을 반사하는 성질이 있기 때문에 이 복사에너지가 보온병 밖으로 나가지 못하게끔 거울재질로 내부를 채워놓은 것이죠. 그래서 열을 가두는 원리로 만들어졌습니다.
현재의 보온병의 원리
텀블러, 보온병 내부가 진공처리 된 경우에는 보온 보냉 효과가 2~3년정도 지속된다고 합니다. 보온 보냉 효과는 텀블러 외부와 내부의 열교환을 차단함으로써 얻을 수 있는 효과입니다. 텀블러를 툭툭 쳐보시면 안이 비어있다는 느낌이 드실겁니다. 그 부분을 진공이나 공기로 채워 두거나 열 전도성이 낮은 물체를 채워 넣음으로써 내외부의 열교환을 거의 0으로 만들죠. 그래서 보온, 보냉 효과를 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
보온병의 원리는 동일합니다.
외변과 내벽 사이에 진공층이 존재하고 이 진공층을 얼마나 잘 만드냐에 따라 품질이 결정됩니다.
거울조각같은 부분은 진공층이 내벽이든 외벽이든 깨지면서 진공층이 사라진것입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
보온병은 안쪽에 유리병을 넣어 보온을 유지하는 원리입니다. 유리병은 열전도율이 낮기 때문에 외부로부터의 열을 차단하고 내부 온도를 유지합니다. 또한 유리병은 표면적이 좁기 때문에 열의 손실을 줄일 수 있습니다 요즘에는 유리병 대신 스테인리스 재질의 보온병이 많이 사용됩니다. 스테인리스 재질은 유리병보다 내구성이 좋고 깨질 위험이 적기 때문입니다. 또한 스테인리스 재질은 유리병보다 열전도율이 낮기 때문에, 보온 효과가 더 뛰어납니다
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
보온의 원리는 물질들 끼리 열 교환할 수 있는 환경을 제거하는것입니다.
즉, 안쪽병과 바깥쪽병 사이에 진공상태를 만들어주면 오로지 병이 연결된부위로만 열전달이 이루어져 보온시간이 매우길어집니다.
과거에는 유리나 플라스틱으로 만드는경우도 있었는데 요즘은 대부분 알루미늄이나 기타 합금으로 단단하게 만들어냅니다.
