Como a garrafa térmica consegue manter a temperatura?

Kohaku
KohakuPor que o chá quente continua quente por tanto tempo quando você o coloca na garrafa térmica?
A resposta em 30 segundos
KohakuPrimeiro, deixe-me dar a resposta em 30 segundos.

A garrafa térmica reduz as 3 formas de transmissão de calor. O espaço entre as paredes duplas é um vácuo, que impede o calor que passa por contato e o calor levado pelo ar em movimento. As paredes também são brilhantes como um espelho, o que reduz o calor que escapa como luz infravermelha. A garrafa térmica não aquece o que está dentro: ela só desacelera a entrada e a saída de calor, por isso também serve para bebidas geladas.

Garrafas térmicas de metal enfileiradas, com as tampas e os vedantes removidos
A parte da garrafa térmica que guarda a bebida tem paredes duplas, e a boca é fechada com uma tampa.Foto: Schekinov Alexey Victorovich / CC BY-SA 4.0 / Wikimedia Commons

O calor se transmite de 3 formas

O calor se transmite de 3 formas: a "condução", em que o calor passa entre coisas que se tocam; a "convecção", em que o ar ou a água em movimento carregam calor; e a "radiação", em que o calor sai como infravermelho, um tipo de luz que nossos olhos não veem. A garrafa térmica é um recipiente feito para reduzir as 3 de uma vez.

Paredes duplas e vácuo

A parte da garrafa térmica que guarda a bebida tem duas paredes, uma dentro da outra, e o ar entre elas foi retirado, formando um vácuo. Como as duas paredes não se tocam, a condução quase não acontece. E como quase não há ar entre elas, também não há convecção, em que o ar em movimento leva calor. Um material didático de física da Universidade de Sydney explica que, mesmo com a parte interna quente, a parede de fora fica quase na temperatura ambiente.

Paredes espelhadas reduzem a radiação

A que sobra, a radiação, é reduzida pelas paredes que brilham como um espelho. Segundo uma explicação da Universidade de Illinois, os objetos escuros absorvem e emitem bem o calor, mas uma superfície brilhante reflete o infravermelho e emite muito pouco por conta própria. Por isso, o calor da bebida quente é refletido de volta para dentro. A boca é fechada com uma tampa que não deixa o calor passar com facilidade.

Figura: a garrafa térmica reduz as 3 formas de calor
As 3 formas do calorConduçãoPassa pelo toque↓As paredesnão se tocamConvecçãoAr em movimentoleva o calor↓Quase sem arRadiaçãoSai como infravermelho↓Paredes de espelhorefletem de volta
Kohaku
KohakuEntão as paredes espelhadas também seguram a luz infravermelha invisível.

Em vez de aquecer, desacelera

A garrafa térmica não é um instrumento para aquecer o conteúdo. Ela apenas desacelera a entrada e a saída de calor, então o mesmo mecanismo também mantém as bebidas geladas. Mas ela não consegue bloquear o calor por completo. O calor passa devagar pela boca, onde as duas paredes se encontram, e pelo apoio do fundo.

Quer saber mais?

  • A garrafa térmica a vácuo também é chamada de "frasco de Dewar", em homenagem ao seu inventor, o físico escocês James Dewar.
  • Em pesquisas e demonstrações de ciência, recipientes que funcionam do mesmo jeito são usados para manter gelado o nitrogênio líquido, que é muito frio.
  • Com vácuo entre as paredes, o ar de fora empurra essas paredes, mas, se o recipiente for projetado corretamente pensando na resistência dos materiais, elas não se amassam.
Kohaku
KohakuA garrafa térmica não aquece o que está dentro; ela desacelera a entrada e a saída de calor. É por isso que ela funciona para bebidas geladas também.

Quiz rápido: teste-se

Por que a garrafa térmica consegue manter a temperatura?

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  1. Porque aquece a bebida
  2. Porque envolve a bebida em metal grosso
  3. Porque reduz a entrada e a saída de calor

Porque reduz a entrada e a saída de calor O vácuo entre as paredes duplas e as superfícies espelhadas reduzem as formas de o calor viajar. É por isso que ela também mantém as bebidas geladas.

Fontes

  1. Characteristics of DewarsUniversity of Illinois Urbana-Champaign, Physics Van
  2. Thermos Flask (Workshop Tutorials for Physics, Thermal Physics Activities)The University of Sydney, School of Physics

Este artigo foi escrito após verificar as fontes acima em 2026-10-03. As explicações podem mudar conforme a pesquisa avança. Os créditos das fotos são mostrados abaixo de cada foto.