Tout savoir sur le fonctionnement d’un thermos

Le thermos, également appelé gourde isotherme, est un récipient conçu pour maintenir la température des boissons pendant plusieurs heures. Son efficacité repose sur un principe d’isolation thermique spécifique. Celui-ci est également utilisé pour d’autres objets comme les tasses, les lunch box, mais aussi les sacs.  En plus, il représente une solution durable face aux bouteilles en plastique et autres contenants jetables à usage unique. Mais comment fonctionne concrètement une gourde isotherme personnalisable ? Découvrez tout ce qu’il faut savoir sur le fonctionnement d’un thermos et de l’isolation thermique.

 ·   Comment est fabriqué un récipient isotherme ?

Le thermos a été inventé par Sir James Dewar, un chimiste et physicien écossais en 1892. Ce n’est pas pour rien que cette technologie fut inventée par un scientifique puisque son secret repose sur l’utilisation et la juxtaposition de matériaux bien spécifiques. D’ailleurs, que ce soit pour un mug isotherme ou une bouteille isotherme, le fonctionnement restera le même.

Quelle est la matière utilisée ? 

Les fabricants utilisent divers matériaux pour produire des bouteilles isothermes, parmi lesquels : 

• L’aluminium ;
• Le verre ;
• Le plastique ;
• Et l’acier inoxydable.

Ce dernier est particulièrement recommandé en raison de sa capacité à limiter les échanges thermiques. En effet, l’acier inoxydable résulte d’un mélange de fer, de chrome et de carbone, obtenu à haute température. Sa faible conductivité thermique par rapport à d’autres métaux comme l’aluminium ou le cuivre permet de limiter efficacement les échanges de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur du contenant. 

Ce matériau présente alors plusieurs avantages : 

• Il résiste à la corrosion ;
• Se nettoie facilement ;
• Et conserve longtemps ses contenants.

Comment est-il fabriqué ?

Un thermos est conçu avec une double paroi, séparée par un vide. Cela empêche les échanges thermiques entre l’intérieur et l’extérieur. Ce système repose sur l’emboîtement de deux bouteilles, créant une barrière isolante. Grâce à cela, la température ambiante n’affecte pas le liquide contenu à l’intérieur. Ainsi, l’extérieur du thermos reste tempéré au toucher, même si la boisson à l’intérieur est brûlante. C’est cette technologie d’isolation à double paroi qui permet de maintenir la fraîcheur ou la chaux des liquides.

Attention : bien que la température soit gardée par les parois, la chaleur peut toujours s’échapper par le bouchon ! Pour réduire cette perte, un joint d’étanchéité est placé autour. Il joue un rôle clé dans sa conservation, qu’elle soit chaude ou froide.

 ·   Combien de temps le thermos garde-t-il la température ?

Le temps de conservation dépend surtout si le liquide est chaud ou froid. Toutefois, il résulte aussi d’autres facteurs sur le produit et son utilisation. Explications.

Facteurs influençant la conservation thermique

La durée pendant laquelle un thermos conserve la température provient des éléments suivants : 

• Qualité de l’isolation : les modèles avec double paroi en acier inoxydable et vide d’air offrent une meilleure rétention thermique.
• Capacité du contenant : plus un thermos est grand, plus il conserve longtemps la température, car la masse thermique est plus importante.
• État initial du liquide : un liquide versé à température optimale restera chaud ou froid plus longtemps.
• Fréquence d’ouverture : chaque ouverture entraîne une perte de chaleur ou de fraîcheur.

Conseils : pour maximiser l’efficacité du thermos, il est conseillé de le préchauffer (avec de l’eau chaude) ou de le refroidir (avec de l’eau glacée) avant d’y verser la boisson.

Pour les liquides chauds 

Un thermos de bonne qualité peut maintenir une température élevée entre 6 et 24 heures. En effet, les modèles haut de gamme peuvent garder une boisson chaude jusqu’à 24 heures, tandis que d’autres conservent la chaleur durant environ 12 heures.

Pour les liquides froids

Un thermos peut conserver une boisson fraîche jusqu’à 24 heures, voire plus si des glaçons sont ajoutés. Certains modèles performants assurent une fraîcheur jusqu’à 48 heures.

 ·   Comment fonctionne un thermos pour garder mes boissons chaudes ?

Une bouteille isotherme vise précisément à ralentir ces transferts thermiques afin de maintenir la température du liquide. En effet, la chaleur est une forme d’énergie qui se propage par trois mécanismes physiques :

• La conduction ;
• La convection ;
• Et lerayonnement.

La conduction thermique

Ce phénomène intervient lorsqu’un objet chaud entre en contact avec un objet plus froid. La chaleur circule naturellement du corps le plus chaud vers le plus froid jusqu’à atteindre un équilibre thermique. 

Toutefois, tous les matériaux ne conduisent pas la chaleur de la même manière. Les métaux, par exemple, sont d’excellents conducteurs, ce qui accélère la dissipation thermique. Dans le cas d’un récipient classique, la chaleur du liquide contenu est transmise aux parois du récipient, qui la transfèrent ensuite à l’air ambiant. En parallèle, l’air extérieur refroidit progressivement les parois, ce qui entraîne une baisse de température de la boisson.

Une bouteille isotherme, en revanche, réduit considérablement ce phénomène grâce à sa conception à double paroi. Son isolation repose sur la présence d’un vide entre les parois internes et externes. Cela limite ainsi les échanges thermiques par contact et freine efficacement la conduction de chaleur.

Le rayonnement électromagnétique

Tout corps chaud diffuse de la chaleur sous forme de rayonnement, principalement infrarouge. Ce phénomène est particulièrement visible avec le soleil, mais aussi avec un métal chauffé qui rougit ou encore avec le corps humain, dont les émissions sont perceptibles grâce aux lunettes infrarouges.

Dans le cas d’un thermos, la paroi externe réfléchit les rayonnements venant de l’extérieur, tandis que la paroi interne limite la dissipation thermique du liquide contenu à l’intérieur.

La convection thermique

La chaleur ne se transmet pas uniquement par contact direct avec un objet, mais aussi à travers les fluides. C’est ce qui se produit lorsque l’on place une main au-dessus d’une tasse d’eau bouillante et que l’on perçoit un air chaud. Ce phénomène de convection résulte du déplacement des molécules d’air chaud vers le haut, où elles rencontrent de l’air plus frais.

Un thermos est conçu pour minimiser ce phénomène. L’espace vide situé entre ses deux parois limite au maximum la migration des molécules d’air, réduisant ainsi les pertes de chaleur.

 ·   Comment fonctionne un thermos pour garder les boissons froides ?

Une bouteille isotherme en inox est conçue pour maintenir aussi bien la chaleur que la fraîcheur des boissons. Si la chaleur ne peut s’échapper, elle ne peut pas non plus pénétrer de l’extérieur. Cela est dû grâce à plusieurs éléments : 

• Un couvercle hermétique muni d’un joint limite la convection ;
• Un espace vide entre les deux parois réduit la conduction.

De plus, une couche métallique intégrée entre la paroi externe et interne contribue à ralentir encore davantage ce transfert thermique.

 ·   Quels sont les divers types de thermos ?

L’isolation thermique est une technologie pouvant s’appliquer à un grand nombre de contenants. Voici quelques exemples. 

1. Pour les boissons

• Gourdes : idéales pour transporter du café, du thé ou de l’eau, elles conservent la chaleur pendant environ 12 à 24 heures et la fraîcheur jusqu’à 48 heures. Elles sont souvent munies d’un bouchon hermétique.
• Mugs : plus petits accessoires et adaptés aux trajets quotidiens, ils gardent les boissons chaudes comme le café de 4 à 8 heures. Ils sont généralement dotés d’un couvercle anti-fuite et d’une ouverture pour boire directement.

2. Thermos alimentaire et lunch box isothermes

• Boîte alimentaire : conçues pour transporter des repas chauds ou froids (soupes, plats préparés, yaourt), elles maintiennent la température pendant 4 à 12 heures, selon leur isolation.
• Lunch box : traditionnellement compartimentées, elles permettent de conserver différents types d’aliments pour des repas spécifiques.

3. Sac et autres contenants

• Sac : utilisés pour transporter des aliments ou des boissons en grande quantité (pique-nique, courses, lunch), ils gardent la température stable pendant quelques heures.
• Glacières : destinées à la conservation prolongée d’une denrée alimentaire, repas et boissons fraîches, elles peuvent être équipées de blocs réfrigérants et autres accessoires pour une meilleure efficacité.

 ·   Comment personnaliser mes objets isothermiques Gift Campaign ?

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 ·   Conclusion : comment fonctionne un thermos

Le thermos est bien plus qu’un simple récipient : il repose sur une technologie d’isolation thermique permettant de conserver des boissons et des aliments pendant plusieurs heures. Grâce à sa conception à double paroi et aux propriétés de matériaux comme l’acier inoxydable, il limite efficacement les transferts de chaleur par conduction, convection et rayonnement. De plus, que ce soit un mug, une gourde ou un sac, vous avez la possibilité de les personnaliser. Ils deviennent d’excellents supports publicitaires pour les entreprises souhaitant allier utilité et visibilité.