Termo

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El diseño típico de un frasco de vacío de la marca Thermos, utilizado para mantener la temperatura de los líquidos como café.

Un frasco de vacío, también conocido como frasco de Dewar,[1]botella de Dewar o termo, es un recipiente de almacenamiento aislante que permite aumentar considerablemente el tiempo durante el cual su contenido permanece más caliente o más frío que el entorno del frasco. Inventado por sir James Dewar en 1892, el frasco de vacío consiste en dos frascos, dispuestos uno dentro del otro y unidos por el cuello. La separación entre los dos frascos es parcialmente evacuada del aire, creando un casi-vacío que reduce significativamente la transferencia de calor por conducción o por convección.

Los termos se utilizan en el mercado doméstico para mantener las bebidas calientes o frías durante periodos de tiempo prolongados y para muchos fines en la industria.

Historia[editar]

Gustav Robert Paalen, recipiente de doble pared, 1. Patente de 27 de junio de 1908, publicada el 13 de julio de 1909

El frasco de vacío fue diseñado e inventado por el científico escocés sir James Dewar en 1892, como resultado de su investigación en el campo de la criogenia, y en ocasiones se le denomina frasco de Dewar, en su honor. Mientras realizaba experimentos para determinar el calor específico del elemento paladio, Dewar formó una cámara de latón que encerró en otra cámara para mantener el paladio a la temperatura deseada.[2]​ Evacuó el aire entre ambas cámaras, y creó así un vacío parcial para mantener la temperatura del contenido estable. Al necesitar ese envase aislado, Dewar creó el frasco de vacío, que se convirtió en una herramienta significativa para experimentos químicos y también en un elemento común de las casas. El frasco se desarrolló más tarde utilizando nuevos materiales como el cristal y el aluminio; sin embargo, Dewar se negó a patentar su invención.[2]

De la descripción del frasco de vacío de Weinhold, de 1881.

Antes de la invención de Dewar, el químico y médico alemán Adolf Ferdinand Weinhold inventó su propia versión de un frasco de vacío, en 1881.[3]Plantilla:Failed verification

El diseño de Dewar se transformó rápidamente en un artículo comercial en 1904, cuando dos sopladores de vidrio alemanes (uno de ellos Reinhold Burger) descubrieron que podría utilizarse para mantener calientes las bebidas calientes y frías, las bebidas frías.[4][5]​ El diseño del frasco de Dewar nunca se patentó, pero los alemanes que descubrieron su uso comercial renombraron el producto, Thermos —que significa ‘calor’ en griego —, y reclamaron los derechos sobre el producto comercial y la marca registrada. La fabricación y el funcionamiento de la botella Thermos fueron mejorados y refinados perceptiblemente por el inventor y comerciante vienés Gustav R. Paalen, que diseñó diversos tipos para el uso doméstico, que patentó y distribuyó ampliamente, a través de Thermos Bottle Companies, también en los Estados Unidos y en Canadá.

El nombre se convirtió más tarde en una marca vulgarizada, después de que el término thermos se convirtió en el nombre familiar de un recipiente líquido de este tipo.[4]​ El frasco de vacío pasó a ser utilizado para muchos tipos diferentes de experimentos científicos, y el comercial "Thermos" se transformó en un producto de consumo común. Finalmente, otros fabricantes produjeron productos similares para el uso de los consumidores. "Thermos" sigue siendo una marca registrada en algunos países, pero fue declarada una marca vulgarizada en los Estados Unidos en 1963, ya que coloquialmente es sinónimo de frascos de vacío en general. Sin embargo, hay otros frascos de vacío.

Existe en la actualidad un variado número de instrumentos que permiten determinar los parámetros cambiantes asociados a la temperatura, y son las llamadas termobalanzas.

Descripción[editar]

Diagrama de un termo
Frasco Dewar de laboratorio, en el Deutsches Museum, Munich

En vez de confiar solamente en un termo para aislar el interior del exterior, el envase sellado, de hecho, contiene un vacío. Un vacío no conduce calor en absoluto por conducción o convección, y la radiación, la otra forma de traspaso térmico, es mantenida al mínimo cubriendo las superficies internas del vacío con plata u otro metal reflexivo. El termo común consta de dos botellas de vidrio, una dentro de la otra separadas por un espacio totalmente estanco en el que se ha hecho un vacío total. La superficie interior del termo se ha espejado, aprovechando la propiedad que este tiene para impedir el paso del calor por radiación. El resto de calor que pasa a través del espejo por conducción y convección se encuentra con el vacío de esa cámara y es sabido que en el vacío no hay transmisión de calor por dichos mecanismos (excepto por radiación). De esa manera, la temperatura no tiene forma de salir al exterior. El punto débil del conjunto es el tapón. Pero, en términos generales, el grado de confiabilidad de un termo está dado por la separación entre los dos botellones y el grado de vacío que se haya logrado.

En teoría, un termo podría, por lo tanto, ser una aproximación a un aislante perfecto para su contenido, por ejemplo, manteniendo una taza de café caliente durante una década. En la práctica, sin embargo, la pared interior del recipiente se une a la pared exterior, generalmente en la boca del envase, en la cual una leve conducción del calor ocurre entre las paredes interiores y exteriores (quedando el vacío en medio).

Los termos se han hecho históricamente de cristal aunque ahora también se hacen de metal, que los hace más duraderos y menos propensos a la fractura.

Termo de nitrógeno[editar]

Este tipo de termo es un envase cilíndrico que tiene un tamaño de 70 x 20 centímetros. Su interior está lleno de nitrógeno líquido, que congela a una temperatura de −190 °C. Este tipo de envase es muy utilizado en la inseminación artificial en humanos y en animales.

El nitrógeno se evapora dentro de él y se sugiere un cambio de nitrógeno cada 2 meses.

Véase también[editar]

Notas[editar]

  1. Asimov, I. (1975/2014). Breve historia de la química: introducción a las ideas y conceptos de la química. Trad. Alfredo Cruz y María Isabel Villena. Colección El Libro de Bolsillo. p. 198. México: Alianza Editorial.
  2. a b Soulen, Robert (marzo de 1996). «James Dewar, His Flask and Other Achievements». Physics Today 49 (3): 32-37. Bibcode:1996PhT....49c..32S. doi:10.1063/1.881490. 
  3. «Life and works of Weinhold». Chemnitz University of Technology. Consultado el 8 de mayo de 2013. 
  4. a b «Our History». Thermos, LLC. 2011. Consultado el 31 de marzo de 2013. 
  5. Artículo de la BBC acerca de la historia del termo (en inglés)