Thermoskanne: Woher weiß sie, ob ein Getränk warm oder kalt bleiben soll?

Du bist hier:
  • Wissen²
  • Physik
  • Thermoskanne: Woher weiß sie, ob ein Getränk warm oder kalt bleiben soll?
Geschätzte Lesezeit: 5 min

Wie wird Wärme übertragen?

Um zu verstehen, wie eine Thermoskanne funktioniert muss mann sich erst einmal anschauen, wie Wärme übertragen wird. Wenn ein Objekt, also hier ein Getränk, erhitzt wird, beginnen sich die darin enthaltenen Moleküle schneller zu bewegen. Diese erhöhte kinetische Energie bewirkt, dass die Temperatur der Flüssigkeit ansteigt. Die Wärmeenergie wird von der Flüssigkeit an ihre Umgebung übertragen, bis ein Gleichgewicht erreicht ist und die Temperaturen sowohl des Getränks als auch seiner Umgebung gleich sind.

Wärme kann dabei auf drei Arten übertragen werden: durch Leitung, Konvektion oder Strahlung. Wärmeleitung ist, wenn Wärmeenergie durch direkten Kontakt von Molekül zu Molekül übertragen wird. Konvektion ist, wenn Wärme durch ein strömendes Medium wie Luft oder Wasser übertragen wird. Strahlung ist, wenn Wärmeenergie in Form von elektromagnetischen Wellen durch den leeren Raum wandert.

Wer hat die Thermosflasche erfunden?

Sir James Dewar, der als einer der Erfinder der Thermoskanne gilt, kam am 20. September 1842 in Schottland zur Welt. Als Chemiker und Physiker erfand er 1893 ein Gefäß mit zwei Wänden und einem Vakuum im Innern, das aus verspiegeltem Glas bestand. Bekannt war es als Dewar-Gefäß. Unabhängig davon, ob man kalte oder heiße Flüssigkeiten darin aufbewahrte, wurde die Temperatur über mehrere Stunden stabil gehalten, wobei die Umgebungstemperatur keine Rolle spielte.

Drei Erfinder für eine Kanne

Allerdings war Dewar nicht der erste und auch nicht der letzte Erfinder der Isolierkanne. Bereits in den 1870er Jahren entwickelte der Professor für Physik in Chemnitz, Adolf Ferdinand Weinhold, einen solchen Isolierbehälter. Er wurde schließlich von Reinhold Burger verfeinert, der auch der erste war, der finanziell von dieser Idee profitierte.
In Deutschland war Dewars Gerät anscheinend weitgehend unbekannt, da der Erfinder des Flüssiggases, Carl von Linde, Reinhold Burger bat, einen Behälter zu entwickeln, in dem Linde seine 195 Grad Celsius kalte Flüssigluft aufbewahren konnte. So wurde eine Erfindung nach der anderen in die Praxis umgesetzt.

Ein heißes Getränk für jeden

Für Linde entwickelte Burger dann, was zuvor schon von Dewar erfunden worden war. Beim Testen seiner Thermosflasche kam ihm ein Zufall zu Hilfe: Er benötigte für den Test der Leistungsfähigkeit der Flasche eigentlich flüssige Luft. Um zu prüfen, ob die Thermoskanne dicht ist, hat er einfach heißes Wasser verwendet, da er keine flüssige Luft hatte.

Das brachte ihn auf die Idee, seine Erfindung ebenfalls für Heißgetränke zu verwenden. Im Jahr 1903 ließ er die Thermoskanne und den Markennamen Thermos patentieren und verkaufte es 1909 einem deutschen sowie einem amerikanischen Unternehmen. Der Siegeszug der Thermoskanne begann von den USA aus in die ganze Welt.

Wie wird eine Thermoskanne hergestellt?

Thermoskanne warm kaltDie Thermoskanne ist eine Abwandlung der oben erwähnten Dewar-Flasche. In einem nicht zur Wärmedämmung beitragenden Behälter ist in der klassischen Ausführung ein Doppelglasbehälter untergebracht, in dessen Hohlraum sich fast keine Luft befindet, um eine Wärmeübertragung zu verhindern. Diese Bauweise reduziert die innere und äußere Wärmebilanz durch Konvektion, Wärmestrahlung und Wärmeleitung.

Anstelle von Glasbehältern werden heute häufig doppelwandige Behälter aus Edelstahl verwendet. Zur Isolierung befindet sich zwischen den Innen- und Außenwänden ein Vakuum. Zwar ist diese Technik nicht ganz so isolierend, dafür aber im täglichen Leben viel unempfindlicher gegen Stöße und spitze Gegenstände, wie beispielsweise beim Abwaschen. Der Edelstahlbehälter wird mit einem Behälter aus Edelstahl oder Kunststoff versehen und bildet so eine Isolierkanne.

Wie funkioniert der Verschluß eine Thermosflasche?

Anfänglich bestand der obere Verschluss aus einem großen Korken, doch inzwischen wird in der Regel ein Kunststoffverschluss verwendet. Der Verschluss von Thermoskannen wurde aus praktischen Gründen für den Anwender weiter entwickelt. Bei einer gängigen Konstruktion wird ein Kunststoffstopfen mit einem internen Mechanismus in eine relativ weite Halsöffnung geschraubt. Oben schließt ein mittig angeordneter Druckknopf bündig ab und rastet bei Druckausübung tiefer ein. Ein Ventilteller löst sich dabei von der dünnen Silikondichtung am unteren Ende und ermöglicht das Gießen durch die ringförmige Öffnung im Stopfen. Durch erneutes Drücken des Knopfes wird die Flasche verschlossen, der Ventilteller durch Federkraft angehoben und der Spalt wieder geschlossen. Zum zusätzlichen Schutz können die doppelwandigen Trinkgefäße aus Edelstahl und Kunststoff nach Gebrauch wieder auf den Behälter geschraubt werden. Die Handhabung ist wesentlich bequemer, da die Flasche beim Ausgießen nicht aufgeschraubt werden muss und sich auch mit einer Hand bedienen lässt. So wird der Wärmeverlust reduziert, es besteht ein geringeres Risiko, dass etwas verschüttet wird, und auch der Verschluss geht nicht verloren.

Warum ist eine Thermoskanne innen verspiegelt?

Wenn der Deckel von einer Thermosflasche abgeschraubt wird, ist auf der Innenseite oft ein silbriger Schimmer zu sehen. Die dem Füllgut zugewandte Seite der Doppelwand hat eine zusätzliche Verspiegelung oder Beschichtung, die den Wärmeverlust durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert.

Was ist der Unterschied zwischen Isolierkanne und Thermoskanne?

In Wirklichkeit gibt es keinen funktionalen Unterschied zwischen einer Thermoskanne und einer Isolierkanne. Sie beruhen beide auf dem Prinzip der Dewar-Flasche. Wenn Sie jedoch unbedingt nach Unterschieden suchen, könnten Sie auf Namensrechte stoßen, da der Begriff „Thermoskanne“ durch ein Patent geschützt war. Dies ist vergleichbar mit dem Begriff „Tempo“ und den Papiertaschentüchern, wobei sich nur erstere auch so nennen dürfen.
Heutzutage werden jedoch häufig nur noch die Kannen als „Thermoskannen“ bezeichnet, die mit einem Glaskolben als Isolierbehälter ausgestattet sind, während die Behälter von Isolierkannen aus rostfreiem Stahl gefertigt sind.

Warum hält eine Thermoskanne nicht mehr warm?

Wenn eine Thermosflasche die Wärme nicht mehr hält, kann das verschiedene Gründe haben: Zum einen kann tatsächlich der Isolierbehälter defekt sein. Bei einer Thermoskanne mit klassischem Glaskolben kam es manchmal vor, dass der Zapfen abbrach, der sich aus Produktionsgründen am unteren Ende des Behälters befand, und dadurch das eigentlich nötige Vakuum nicht mehr vorhanden war. Ebenso kann sich bei einer Isolierflasche aus Edelstahl eine unsauber ausgeführte Schweißnaht öffnen und damit dafür sorgen, dass der Isoliereffekt verloren geht.
Andererseits kann es vorkommen, dass sich Getränkereste im relativ engen Mechanismus der aktuellen Druckverschlüsse absetzen, so dass diese nicht mehr richtig verschließen. Daher ist es wichtig, den Verschluss der Thermoskanne von Zeit zu Zeit gründlich zu reinigen, damit sie die Temperatur Ihres Kaffees oder Tees auch weiterhin halten kann.

Kann eine Thermoskanne kaputt gehen oder sogar explodieren?

Es ist relativ selten, aber nicht unmöglich, dass eine Thermoskanne explodiert. Wenn zum Beispiel die Kanne umkippt, wenn sie voll ist, oder wenn das Getränk sehr heiß ist, wenn die Kanne gefüllt wird, und es einen Herstellungsfehler im Glaskolben gibt, ist es durchaus möglich, dass der Isolierbehälter „explodiert“, d.h. zerbricht. In Wirklichkeit handelt es sich jedoch um eine „Implosion“, die durch den Druckausgleich zwischen dem in der Glasflasche herrschenden Vakuum und der Umgebung verursacht wird. Dies kann dazu führen, dass die heiße Flüssigkeit wieder aus der Thermosflasche austritt. Um dies zu vermeiden, sollten Sie die Thermoskanne mit warmem Wasser ausspülen, bevor Sie sie mit sehr heißen Flüssigkeiten füllen. Dies hat den zusätzlichen Effekt, dass die Kanne bereits vorgewärmt ist und damit die Temperatur länger gehalten werden kann.
Dies lässt sich vermeiden, indem man eine Thermoskanne mit einem Innenbehälter aus Edelstahl kauft. Diese sind weniger empfindlich und überstehen auch den einen oder anderen Sturz ohne Probleme.

Welche Thermoskanne ist die beste?

Um heiße Getränke länger heiß zu halten, sind Produkte wie Thermoskannen ideal, z. B. wenn man unterwegs ist und eine große Menge Kaffee gebrüht hat.

Die getesteten Thermoskannen werden in verschiedenen Ausführungen angeboten: als kleine Thermoskannen mit 1 Liter Fassungsvermögen oder als große Thermoskannen mit 2 Litern Fassungsvermögen, als Edelstahlthermoskannen und als Thermoskannen aus Kunststoff. Für unterwegs eignen sich vor allem spezielle Becher, Thermosflaschen oder Isolierkannen.

Zu den bekanntesten Produkten in diesem Bereich gehören die Emsa Thermoskanne und die Stanley Thermoskanne. Es gibt auch viele so genannte No-Name-Produkte sowie Eigenmarkenflaschen, wie z. B. die Aldi-Thermoskanne.

Weitere wichtige Hersteller, die immer wieder im Zusammenhang mit guten Isolierflaschen genannt werden.

  • Afi
  • Contigo
  • Emsa
  • Fisk
  • Rotpunkt
  • Stelton
  • Thermos
  • WMF

Hier einmal ein paar Beispiele der aktuell beliebtesten Thermoskannen bei Amazon

Fazit

Tags:
War dieser Beitrag für Dich hilfreich?
Gefällt mir nicht 0
Aufrufe: 445