보온 용기는 무슨 원리로 온도를 따뜻하게 유지 시켜주는 건가요?
보온병이나 보온 도시락 같은 용기들에 뜨거운 물을 넣으면 밖의 온도와 상관없이 용기 안의 열을 대부분 보존시켜 주는데요.
내용물이 식지 않고, 열을 보존 시켜주는 원리는 무엇인지 알려주세요.
12개의 답변이 있어요!안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
보온 용기는 열을 보존하는 원리를 이용하여 식지 않고 따뜻한 상태를 유지할 수 있도록 설계된 용기입니다. 보온 용기의 원리는 열 전달 방지와 열 저장 두 가지로 나눌 수 있습니다.
열 전달 방지 원리는 보온 용기의 내부와 외부를 구분하는 두 개의 벽으로 이루어져 있습니다. 내부 벽은 열 전도율이 낮은 재질로 만들어져 있어 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지합니다. 그리고 내부 벽과 외부 벽 사이에는 공기가 차단되는 공간이 있어 열 전달을 더욱 효율적으로 막아줍니다.
열 저장 원리는 보온 용기 내부에 채워진 물이나 음식물의 열을 저장하여 따뜻한 상태를 유지하는 것입니다. 보온 용기의 내부 벽은 열을 저장하는 능력이 뛰어나며 내부 벽과 외부 벽 사이의 공간에 채워진 공기 역시 열을 저장하는 역할을 합니다.
이처럼 보온 용기는 열 전달 방지와 열 저장 두 가지 원리를 이용하여 따뜻한 상태를 유지하는 것입니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.
보온병이나 보온 도시락 같은 용기들이 내용물의 열을 보존시켜주는 원리는 다음과 같습니다.
1.단열재 사용: 보온병이나 보온 도시락의 내부는 단열재로 둘러싸여 있습니다. 단열재는 열을 차단하는 역할을 하며, 내부의 열이 외부로 전달되는 것을 막아줍니다.
대표적인 단열재로는 스티로폼, 플라스틱, 금속 등이 있습니다.
2.이중벽 구조: 보온병이나 보온 도시락의 내부는 이중벽 구조로 되어 있습니다. 이중벽 사이에는 공기나 진공 상태가 존재하며, 이는 열이 전달되는 것을 막아줍니다.
이중벽 구조는 열이 전달되는 시간을 지연시켜 내부의 열을 오랫동안 보존할 수 있도록 도와줍니다.
3.뚜껑의 밀폐력: 보온병이나 보온 도시락의 뚜껑은 밀폐력이 좋아야 합니다. 밀폐력이 좋으면 내부의 열이 외부로 유출되는 것을 막아줍니다.
뚜껑의 밀폐력이 좋지 않으면 내부의 열이 외부로 유출되어 내용물이 쉽게 식게 됩니다.
이러한 원리를 이용하여 보온병이나 보온 도시락은 내용물의 열을 오랫동안 보존할 수 있으며, 야외 활동이나 여행 등에서 유용하게 사용됩니다.
안녕하세요. 김훈식 과학전문가입니다.
일반적인 방법은 진공을 이용하는 것입니다. 진공의 경우 열이동이 적기때문에 열손실이 적습니다. 가장 보편적인 방법은 진공그릇을 이용하는 것입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.보온 용기는 열 전달을 최소화하여 내부 온도를 오랫동안 유지시키는 원리로 작동합니다. 이를 위해 보온 용기는 일반적으로 이중 벽 구조로 되어 있어 내부와 외부 사이에 공기나 진공을 두어 열 전달을 방지합니다. 또한, 내부 벽면은 열 전도율이 낮은 재료로 코팅되어 있어 열이 외부로 빠져나가는 것을 방지합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
보온용기는 용기 안쪽과 바깥쪽 사이에 공기가 없는 즉 진공층이 존재 합니다.
이 진공층으로 인해 안과 밖의 열교환이 차단되어 보온 보냉이 유지되는 것입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
보온병이나 보온 도시락은 3가지 열 전달 방식을 차단하여 내용물의 열을 보존합니다.
첫째, 전도를 차단합니다. 두꺼운 단열재는 열 전도율이 낮아 내용물의 열이 바깥으로 전달되는 것을 막습니다.
둘째, 대류를 차단합니다. 진공 상태 또는 미세한 기공 구조는 액체나 기체의 이동을 제한하여 대류 열전달을 최소화합니다.
셋째, 복사를 차단합니다. 내부 벽면의 은도금 또는 반사성 코팅은 열 복사를 막아 내용물의 열이 바깥으로 방출되는 것을 막습니다.
이처럼 보온 용기는 3가지 열 전달 방식을 차단하여 내용물의 열 손실을 최소화하여 오랫동안 따뜻하거나 차갑게 유지할 수 있도록 합니다.
안녕하세요. 김동준 과학전문가입니다.
보온병의 원리는 용기의 구조가 이중 벽 으로 되어 있으며 그 사이를 진공상태로 하여 열 전도를 차단하는 것입니다. 따라서 실험을 하려면 보온병 한개를 망가뜨려야 합니다.
부득이 하지만 꼭 이것을 실험하려 한다면..... 보온병 하나를 망그러뜨릴 각오로 하나를 희생하면 실험을 실제로 할 수 있습니다. 그렇게 할 수 없다면, 이론적으로 고찰과정을 정리하여 <이론적 실험>으로 대체할 수 있을 것입니다.
1. 보온 병의 원리 :
보온의 원리는 열 전도체인 공기를 차단 하는 장치로써 온수가 담긴 병의 둘레를 감싸는 이중 벽을 만들고 그 사이를 진공상태로 하면 병속의 보온액체가 열 손실이 되지 않기 때문에 보온상태를 유지하는 것이다.
그러나 엄밀한 의미에서 완전 진공은 불가능 하므로 열 손실을 줄이기는 하지만 오랜 시간이 지나면 미세한 열 손실로 인하여 보온상태가 점차로 손실된다. 이러한 진공 구조가 좋은 보온병은 대략 24시간 동안 유지될 수 도 있다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
보온용기는 열전달을 방지하는
다양한 원리를
사용하여 용기 안의 온도를 유지시켜줍니다.
주요 원리 3가지와 추가적인 요소들을 설명해 드리겠습니다.
보온용기는 열전도율이 낮은 재료로 만들어집니다. 열전도율이 낮은 재료는 열이 잘 전달되지 않아 용기 안의 열 손실을 줄입니다.
대표적인 재료로는 스테인리스 스틸, 플라스틱, 진공 단열, 페로마그네틱 스테인리스 스틸 등이 있습니다.
스테인리스 스틸은 내구성이 뛰어나고 열전도율이 낮아 보온용기에 많이 사용됩니다.
플라스틱은 가볍고 저렴하지만 열전도율이 스테인리스 스틸보다 높습니다.
진공 단열은 두 겹의 금속 사이의 공기를 제거하여 열전도를 최소화합니다.
페로마그네틱 스테인리스 스틸은 열전도율이 낮고 내부에 자기장을 형성하여 열 손실을 더욱 줄입니다.
보온용기는 대류를 방지하는 구조로 설계됩니다. 대류는 따뜻한 공기가 올라가고 차가운 공기가 내려오는 현상입니다.
용기 안쪽에 진공층을 만들거나, 단열재를 사용하여 대류를 방지합니다.
진공층은 공기가 없어 대류가 일어나지 않습니다.
단열재는 열전도율이 낮아 대류를 방지하는 데 도움이 됩니다.
보온용기는 복사를 방지하는 표면 처리를 합니다. 복사는 열에너지가 전자기파 형태로 방출되는 현상입니다.
용기 안쪽 표면을 반사하는 재료로 처리하거나, 복사 차폐막을 사용하여 복사를 방지합니다.
반사하는 표면은 열에너지를 다시 용기 안쪽으로 반사합니다.
복사 차폐막은 열에너지를 흡수하고 방출하지 않습니다.
이 외에도 보온용기의 성능을 향상시키는 다양한 요소들이 있습니다.
뚜껑: 뚜껑은 열 손실을 막는 중요한 역할을 합니다. 뚜껑이 밀폐되어 있고 단열 성능이 좋을수록 보온 효과가 높아집니다.
모양: 용기의 모양도 열 손실에 영향을 미칩니다. 구형 용기는 표면적 대비 부피가 가장 작아 열 손실이 가장 적습니다.
크기: 용기의 크기가 클수록 열 손실이 커집니다.
필요한 만큼의 크기의 용기를 사용하는 것이 좋습니다.
보온용기를 사용할 때 주의해야 할 사항이예요.
용기를 뜨거운 물로 데우거나 냉동실에 넣지 마십시오.
용기를 떨어뜨리거나 충격을 주지 마십시오.
용기를 사용하지 않을 때는 뚜껑을 닫아 보관하십시오.
보온용기는 음식이나 음료의 온도를 유지하는 데 유용한 도구입니다.
보온용기를 올바르게 사용하면 음식을 맛있게 즐기고 에너지를 절약할 수 있습니다.
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안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
보온용기는 단열성이 우수한 재질로 만들어 져서 열 전달을 방해 합니다.
또 내부와 외부 사이에 진공층을 형성하여 열 전달을 최소하 하는 것입니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
보온병은 내부에 담긴 따뜻한 내용물을 보온재로 둘러싸여 있어 열 전달을 억제합니다. 이 보온재는 열 전도성이 낮은 재료로 제작되어 있어 내부의 열이 외부로 빠져나가지 않도록 방해합니다. 이로써 보온병 내부의 온도가 오랫동안 유지될 수 있게 되는 것이죠.
보온병은 내부용기와 외부용기를 붙여 만들어놓은 이중구조로 되어 있습니다. 진공 상태일 때 열 전도율이 낮아지게 됩니다. 따라서 보온병의 내부용기와 외부용기 사이의 공간을 진공에 가깝게 만들고 내부용기는 은으로 코팅을 하여 열이 내부용기 밖으로 나가지 않고 다시 복사되어 안으로 들어오도록 되어 있습니다.
이렇게 따뜻한 물을 보관해놨다가 꺼내서 마셔도 그 뜨거움을 유지하는 보온병은 전도, 대류, 복사의 원리를 잘 조합하여 열을 유지합니다. 진공 상태로 열 전도를 억제하고, 내부 코팅으로 열 복사를 방지하며, 이중벽 구조로 대류를 막아 일석이조의 효과를 얻습니다
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
보온용기의 열 발산율이 낮기때문이죠.
즉 보온병이 계속 오래유지되는거는 열손실이 적어 장기간 온도유지가 가능한거죠.
감사합니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
보온용기는 2중으로 용기가 되어 있는데요. 2중용기의 안에는 진공으로 되어있어 외부나 내부에서 열을 이동하는것을 억제하여 내용물을 보호합니다
