Pikirkan tentang terakhir kali Anda menggunakan Termos. Atau mungkin Anda menyebutnya termos atau Dewar. Anda mungkin sudah memilikinya sejak Anda masih kecil, dimasukkan ke dalam kotak makan siang di samping sandwich.
Suatu pagi, ibumu menuangkan jus anggur. Pada siang hari, jus itu sudah sedingin es. Keesokan harinya? Dia mengisinya dengan sup panas. Beberapa jam kemudian, supnya masih panas.
Anda mungkin menanyakan pertanyaan yang jelas saat itu. Bagaimana botolnya tahu apa yang harus dilakukan? Dimana saklarnya?
Itu pertanyaan yang wajar. Kami memanaskan makanan di oven. Kami mendinginkannya di lemari es. Jadi mengapa wadah sederhana ini menangani kedua ekstrem tersebut tanpa perangkat elektronik atau pengaturan apa pun?
Jawabannya tidak ada pada saklar. Itu kosong.
Ilmu Isolasi
Labu vakum tidak mendinginkan atau memanaskan apa pun secara aktif. Itu hanya menolak perpindahan panas. Panas secara alami ingin berpindah dari tempat yang lebih panas ke tempat yang lebih dingin. Mengalir seperti air menuruni bukit.
Tugas labu adalah menghentikan aliran itu. Hal ini dilakukan dengan menghilangkan tiga cara perpindahan panas: konduksi, konveksi, dan radiasi.
Konduksi adalah panas yang berpindah melalui kontak langsung. Jika Anda menyentuh kompor panas, panas berpindah ke tangan Anda. Labu menghentikannya dengan menciptakan ruang hampa di antara dua dinding. Ruang hampa adalah ruang kosong. Tidak ada molekul udara yang membawa panas dari dinding bagian dalam ke dinding luar.
Konveksi adalah panas yang berpindah melalui cairan atau gas. Udara hangat naik. Udara dingin tenggelam. Hal ini menciptakan arus yang menyebarkan panas. Karena tidak ada udara di celah vakum, tidak ada arus yang membawa panas.
Radiasi adalah panas yang bergerak sebagai gelombang inframerah. Bayangkan kehangatan yang Anda rasakan saat berdiri di dekat api. Dinding bagian dalam labu berkualitas sering kali dilapisi dengan bahan reflektif, seperti perak. Ini mencerminkan panas kembali ke dalam cairan. Ini memantulkan radiasi ke depan dan belakang, membuatnya tetap terperangkap di dalam.
Mengapa Ini Berfungsi untuk Panas dan Dingin
Orang sering mengira isolasi hanya untuk menjaga kehangatan. Bukan itu. Isolasi hanya memperlambat perpindahan panas.
Jika Anda memasukkan cairan panas, insulasi akan menahan panas di dalam.
Jika Anda memasukkan cairan dingin, insulasi akan menahan panas luar.
Arah aliran panas tidak berubah. Penghalang bekerja lebih keras dalam kedua kasus tersebut.
Labu vakum adalah sistem pasif. Ia tidak memiliki sumber listrik. Tidak ada sensor. Tidak ada papan logika. Itu hanya dua wadah yang saling bersarang tanpa ada apa pun di antara keduanya.
Realitas Praktis
Anda tidak perlu memahami fisika untuk menggunakannya. Anda hanya perlu tahu bahwa segel itu penting. Jika ruang hampa rusak, insulasi akan rusak. Kedua dinding bersentuhan. Panas bergerak bebas. Cairan mencapai suhu kamar dengan cepat.
Itu sebabnya mereka tahan lama tetapi tidak bisa dihancurkan. Tetesan keras dapat merusak segel. Setelah itu terjadi, labu tersebut hanyalah sebuah cangkir berdinding ganda. Masih terlihat bagus. Ini menahan cairan dengan baik. Tapi itu tidak akan membuat sesuatu tetap dingin dalam waktu lama.
Jadi lain kali Anda menuangkan kopi ke dalam tabung hampa udara, ingatlah: ia tidak tahu apa yang Anda masukkan. Ia tidak peduli. Ia hanya diam di sana, kosong dan sunyi, melawan hukum termodinamika
