O documento descreve como as garrafas térmicas funcionam para manter o conteúdo na temperatura desejada, impedindo a troca de calor com o meio externo através do vácuo e paredes espelhadas. Também explica os três métodos de transferência de calor - condução, convecção e radiação - e como as garrafas térmicas evitam cada um deles.

1. Garrafa Térmica
Sistemas Funcionais
Prof. João Pedro Ornaghi de Aguiar
Mauro Adriano Müller
Universidade Feevale
Design/Bacharelado

2. • manter seu conteúdo na temperatura desejada, seja ele quente ou frio.
• impedir a troca de calor entre o seu conteúdo e o meio externo.
O quê?/Pra quê?

3. Quando?/Quem?
•1892
• físico-químico escocês James Dewar.

4. Classificação
com bomba/pressão
com rolha

5. Classificação
(de acordo com o Inmetro)
• classificação quanto ao tipo (com bomba/automática)
• classificação quanto ao uso (de mesa/portátil)

6. Tipos
com bomba/pressão

7. Tipos
com rolha
ou rolha de bico

8. radiação
convecção
Condução
propagação
de energia térmica
(calor)
Como?

9. É dito que o calor é transferido por condução quando um átomo tem contato com outro. Um exemplo bastante conhecido desse fenômeno é quando pegamos uma barra de metal e aquecemos uma das pontas. Ao fazer isso, notamos que o restante da barra também fica aquecida. Por isso, desde a época da escola, aprendemos que os melhores condutores de calor são os metais.
Condução

10. O efeito que acontece pelo movimento de átomos é conhecido como vibração, e através dele causa o fenômeno de emissão de radiação infravermelha. Encontramos muitos exemplos de radiação infravermelha, como o calor de um aquecedor elétrico, o calor da lenha queimando, ou uma brasa ou mesmo o calor que fica nas paredes após a sua exposição solar.
Radiação

11. Este fenômeno ocorre somente em líquidos e gases. Quando parte de um líquido ou mesmo um gás esquenta, ela tende a se elevar acima do restante da substância. Por exemplo, se você coloca uma xícara de chá bem quente em cima de uma mesa, o ar presente ao redor do líquido quente também será aquecido.
Convecção

12. A garrafa térmica

13. A garrafa térmica
tampa
isola a garrafa de possíveis correntes de convecção

14. A garrafa térmica
tampa
isola a garrafa de possíveis correntes de convecção
evita a troca de calor por condução
vácuo

15. A garrafa térmica
paredes
espelhadas
evitam a troca de calor por radiação
tampa
isola a garrafa de possíveis correntes de convecção
evita a troca de calor por condução
vácuo

16. O sistema não funciona “100%”. Depois de algum tempo, o equilíbrio térmico com o meio ambiente é inevitável.
Problemas

17. • conservação térmica de 6 até 8 horas para líquidos quentes e de até 24 horas para líquidos frios;
• a garrafa térmica não consegue conservar a temperatura do líquido quando a ampola está quebrada ou trincada;
• tanques térmicos também são usados para proteger
certos tipos de combustíveis de foguetes espaciais,
que são extremamente voláteis.
Curiosidades

18. • no teste do Inmetro, a garrafa é cheia com água à 90°C até seu volume total; após 3 horas, a temperatura do líquido é medida e deve ser, no mínimo, de 81°C para as garrafas com capacidade volumétrica de 1 litro.
Curiosidades

19. Curiosidades
• desde dezembro de 2010, garrafas térmicas têm sido alvo de inspeções minuciosas nos aeroportos do mundo, por causa da ameaça delas serem utilizadas para esconder e transportar explosivos ou outros tipos de materiais ilegais, pois garrafas térmicas falsas, podem ter suas paredes interiores feitas de materiais que “enganem” o raio-x.

20. Curiosidades
• a primeira garrafa térmica comercial foi criada em 1904, com a fundação da companhia alemã Thermos GmbH. O seu criador original, James Dewar, não patenteou sua criação, que, consequentemente, foi patenteada pela empresa alemã, para quem, posteriormente, Dewar perdeu uma ação de direitos sobre a garrafa térmica na justiça.

21. 1001 Invenções que mudaram o mundo - Jack Challoner, editora Sextante.
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/garrafavidro.asp#Objetivo
http://www.mundoeducacao.com/fisica/a-garrafa-termica.htm
http://www.infoescola.com/curiosidades/garrafa-termica/
http://www.infoescola.com/curiosidades/garrafa-termica/
http://www.efeitojoule.com/2008/04/como-funciona-garrafa-termica.html
http://www.oficinadoestudante.com.br/site_novo/tira-duvidas.php?codigo=1236
http://www.invictaonline.com.br/dicas/duvidas/
http://www.termolar.com.br/
Bibliografia