보온병은 어떻게 온도를 유지할까요?

코하쿠뜨거운 차를 보온병에 넣으면 잘 식지 않는 건 왜일까요?

30초 만에 알아보는 답

먼저 30초 만에 답을 알려 드릴게요.

보온병은 열이 전해지는 3가지 길을 한꺼번에 줄여요. 이중 벽 사이를 진공으로 만들어 닿아서 전해지는 열과 공기가 움직여 옮기는 열을 막고, 벽을 거울처럼 반짝이게 해서 적외선으로 빠져나가는 열을 줄여요. 내용물을 데우는 게 아니라 열의 출입을 느리게 하는 것이라서, 차가운 음료에도 쓸 수 있어요.

열이 전해지는 방식은 3가지

열이 전해지는 방식에는 3가지가 있어요. 맞닿은 것끼리 전해지는 '전도', 공기나 물이 움직이며 열을 옮기는 '대류', 그리고 적외선이라는 눈에 보이지 않는 빛으로 빠져나가는 '복사'예요. 보온병은 이 3가지를 한꺼번에 줄이도록 만든 용기예요.

이중 벽과 진공

보온병에서 내용물을 담는 부분은 벽이 2겹으로 되어 있고, 그 사이의 공기를 빼서 진공으로 만들어 두었어요. 2겹의 벽은 서로 닿지 않아서 전도가 잘 일어나지 않아요. 또 사이에 공기가 거의 없어서, 공기가 움직이며 열을 옮기는 대류도 일어나지 않아요. 시드니 대학교의 물리 교재에서는 안이 뜨거워도 바깥쪽 벽은 거의 실온 그대로라고 설명해요.

거울 같은 벽으로 복사를 줄여요

남은 복사를 줄이는 것이 거울처럼 반짝이게 만든 벽이에요. 일리노이 대학교의 설명에 따르면, 검은 물체는 열을 잘 흡수하고 잘 내보내지만, 반짝이는 면은 적외선을 튕겨 내고 스스로도 거의 내보내지 않아요. 그래서 뜨거운 내용물의 열은 안쪽으로 되돌아가요. 입구는 열이 잘 전해지지 않는 뚜껑으로 막아요.

코하쿠거울 같은 벽이 눈에 보이지 않는 적외선까지 막아 주는 거군요.

데우는 게 아니라 느리게 해요

보온병은 내용물을 데우는 도구가 아니에요. 열의 출입을 느리게 할 뿐이라서, 같은 원리로 차가운 음료도 차가운 채로 유지할 수 있어요. 다만 열의 출입을 완전히 막지는 못해요. 2겹의 벽이 이어져 있는 입구 부분이나 바닥의 받침으로 열이 조금씩 전해져요.

코하쿠보온병은 내용물을 데우는 게 아니라 열의 출입을 느리게 하는 용기예요. 그래서 차가운 음료에도 쓸 수 있답니다.

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