Альтернативна енергія, теплороводность

о С, і навіть тримати на долоні краплю рідкого азоту, що має температуру -196 о С. Якщо не стискати пальцями ці холодні тіла, то «опіку» не буде. Справа полягає в тому, що при дуже енергійному кипінні крапля рідини або шматок твердого тіла покривається «паровою сорочкою» і утворився шар газу служить теплоізолятором.
Сфероїдальних стан рідини - так званий стан, при якому краплі оповиті парою, - утворюється в тому випадку, якщо вода потрапляє на дуже гарячу сковорідку. Крапля окропу, потрапила на долоню, сильно обпікає руку, хоча різниця температур окропу і людського тіла менше різниці температур руки і рідкого повітря. Рука холодніше краплі окропу, тепло йде від краплі, кипіння припиняється і парова сорочка не утворюється.
Неважко здогадатися, що найкращим ізолятором тепла є вакуум - порожнеча. У порожнечі немає переносників тепла, і теплопровідність буде найменшою. Значить, якщо ми хочемо створити тепловий захист; ховати тепле від холодного або холодну від теплого, то найкраще спорудити оболонку подвійними стінками і викачати повітря з простору між стінками. При цьому ми стикаємося з наступним цікавим обставинам. Якщо в міру розрідження газу стежити за зміною його теплопровідності. то ми виявимо, що аж до того моменту, коли тиск досягає декількох міліметрів ртутного стовпа, теплопровідність практично не змінюється і лише при переході до більш високого вакууму наші очікування виправдовуються - теплопровідність різко падає.
У чому ж справа?
Для того щоб зрозуміти це явище, треба спробувати наочно уявити собі, в чому полягає явище перенесення тепла в газі.
Передача тепла від нагрітого місця в холодні відбувається шляхом передачі енергії від однієї молекули до сусідньої. Зрозуміло, що зіткнення швидких молекул з повільними зазвичай призводить до прискорення повільних молекул і уповільнення швидких. А це і означає, що гаряче місце стане холодніше, а холодну нагріється.
Як же позначається зменшення тиску на передачу тепла? Так як зменшення тиску знижує щільність, зменшуючи і число зустрічей швидких молекул з повільними, при яких відбувається передача енергії. Це зменшувало б теплопровідність. Однак, з іншого боку, зменшення тиску призводить до збільшення довжини вільного пробігу молекул, які, таким чином, переносять тепло на великі відстані, а це сприяє збільшенню теплопровідності. Розрахунок показує, що обидва ефекту врівноважуються, і здатність до передачі тепла не змінюється деякий час при відкачці повітря.
Так буде до тих пір, поки вакуум не стане настільки значним, що довжина пробігу зрівняється з відстанню між стінками судини. Тепер подальше зниження тиску вже не може змінити довжини пробігу молекул, «бовтаються» між стінками, падіння щільності не "врівноважується» і теплопровідність швидко падає пропорційно тиску, доходячи до незначних значень після досягнення високого вакууму. На застосуванні вакууму і заснований пристрій термосів. Термоси дуже поширені, вони застосовуються не тільки для зберігання гарячої і холодної їжі, але і в науці і техніці. В цьому випадку їх називають, на ім'я винахідника, судинами Дьюара. У таких судинах (іноді їх просто називають дьюар) перевозять рідкі повітря, азот, кисень.