Godine 1879., njemački fizičar A. Weinhold bio je zbunjen čisto naučnim problemom: kako skladištiti tečni ili čak čvrsti vodonik sa tačkom topljenja od -259,2 °C u laboratorijama. Bila je potrebna posuda koja bi mogla održavati tako nisku temperaturu čak iu toploj prostoriji. Izlaz je pronađen. Naučnik je došao na ideju da poveže dve staklene posude tankih zidova, stavi jednu u drugu, hermetički zalemi vratove i ispumpa vazduh iz prostora između njih. Tako je vakuum održavao temperaturu unutrašnje posude, ne dozvoljavajući joj da se zagreje ili ohladi (uobičajeno prozorska okna). Budući da je bio i iskusan stakloduvač, fizičar je lako do detalja opisao rezultat u svojoj knjizi "Demonstracioni eksperimenti u fizici", skromno nazvavši izum "Weinholdovom bocom". Nekoliko godina kasnije, njegov škotski kolega James Dewar poboljšao je proizvod tako što je posrebrio unutrašnje stijenke posude kako bi se bolje održala temperatura. I "boca" se pretvara u "Dewarovu posudu".
Ali poboljšanjima nije bio kraj. njemački staklopuhač Burger, koji je dugo vremena proizvodio tikvice za laboratorije, napomenuo je da Dewar posuda može biti korisna ne samo u nauci, već iu svakodnevnom životu.
Godine 1903. Burger je malo modificirao škotsku vakuumsku posudu, prekrivši krhko staklo u metalnu školjku, dajući joj funkcionalan poklopac za čašu, i bio je prvi od tri programera koji su pogodili patentirati izum. Ubrzo je raspisan konkurs za najbolje ime za noviteta. Nijemci su aktivno predlagali razna zamršena imena za plovilo. Ipak, pobjednik je bio stanovnik Minhena, koji je upamtio grčku riječ therme (vruće). Dakle termo-posuda, baš kao i kompanija koja je započela proizvodnju dobili svoje ime. Njemačka kompanija THERMOS GMBH je 1904. godine započela serijsku proizvodnju Dewarovih posuda, od tog trenutka nazivanih termosicama.
Naravno, tvorac termosa, James Dewar, pokušao je dokazati prava na izum, koji je do tada već donosio ozbiljne prihode. Nažalost, naučnik nije postigao pravdu, a Reinhold Burger je ostao jedini programer naveden u patentu.
Od tada je prošlo više od stotinu godina. Sada možete odabrati termos bilo kojeg kapaciteta i boje, u metalnoj, plastičnoj, pa čak i staklenoj kutiji. I, na primjer, u sovjetsko vrijeme, skoro u svakoj porodici bila je velika limena termosica crvene ili plave boje, ukrašena cvećem Ili sliku izlazećeg sunca. Svijetla i sjajna, u sovjetskoj kuhinji držana je na vidnom mjestu kao komad namještaja. Nemačke termoze nisu stigle u Uniju, ali bilo je lako kupiti kineski ekvivalent. Većina termosa dovezenih u zemlju proizvedena je u fabrici Beijing Deer. U stvari, nazivi stranih kompanija se obično transkribuju, a ne prevode, ali je Olen odlučio da ih napusti Kineski ime, ulazi na zapadno tržište kao Bejiing Deer (Pekinški jelen). Tako je u naše živote ušao limeni Kinez s njemačkim imenom.
Uglavnom, dizajn termosice se od tada nije promijenio, s izuzetkom malog, ali vrlo važnog detalja - čepova. Ona se, za razliku od gornjeg poklopca, nije zeznula. Činjenica je da se unutrašnja posuda kineske termosice sastojala od stakla i nije imala navoj. Dakle, korišten je samo poklopac-čep, obično drveni. Naravno, takva posuda se nije mogla prevrnuti, što nije uvijek moguće u prirodi ili na dugim putovanjima.
Sada postoji veliki izbor marki i vrsta termoza: za hranu, piće, termo šolje. Jednom riječju, napredak ne miruje. Međutim, za mnoge ovo nije samo predmet, već topao podsjetnik na ugodne događaje: izlet u prirodu s prijateljima, dugo putovanje ili zimsku šetnju.
Video Šta je termosica?
James Dewar (1842-1923) bio je škotski fizičar i hemičar koji je živio u Londonu. Tokom svog života uspio je osvojiti mnoge nagrade i medalje, napraviti nevjerovatan broj otkrića, od kojih su mnoga odigrala važnu ulogu u razvoju egzaktnih nauka. Među njegovim dostignućima u fizici, značajan je njegov doprinos proučavanju očuvanja temperature uz pomoć uređaja koji je napravio, a koji se zove "Dewarova posuda". Ova jedinica je dizajnirana za skladištenje različitih tvari na visokim ili niskim temperaturama.
Istorija stvaranja
Dewarova posuda je nadograđena verzija uređaja koji je razvio njemački naučnik Weinhold. Međutim, ima značajne razlike. Weinholdov izum je bio u obliku staklene kutije sa dvostrukim zidovima, a Dewar je značajno promijenio ovaj dizajn. Po analogiji sa kutijom, njegov uređaj je također bio dvozidnog, stvoren je vakuum između zidova ovog uređaja, koji su bili posrebreni, a kako bi se smanjilo isparavanje tekućine, grlo uređaja je suženo.
Aplikacija
Do danas je proizvodnja Dewarovih posuda dosegla industrijski razmjer, jer se svuda koriste ne samo u raznim industrijama, već iu svakodnevnom životu. Malo ljudi zna da je termosica ujedno i Dewar posuda. Što se industrije tiče, ovdje se najčešće koriste Dewar posude za druge krio-tečnosti. Takođe, ovaj uređaj se često koristi u veterini i medicini za skladištenje raznih bioloških materijala.
Budući da različite vrste posuda imaju različitu namjenu, koriste se na različite načine, iako je u svim slučajevima, prije stavljanja sadržaja u posudu, potrebno ga dovesti na odgovarajuću temperaturu, odnosno zagrijati ili ohladiti. Temperatura tvari koja se nalazi unutar uređaja održava se zbog dva faktora: toplinske izolacije i procesa koji se s njom odvijaju.
Termos
Najpoznatiji i najpopularniji tip Dewar posude je termos. Početkom 20. stoljeća Reynold Burger je malo modificirao ovaj uređaj kako bi ga učinio pogodnim za kućnu upotrebu. Staklena boca je stavljena u metalno kućište, čime je postala sigurnija i izdržljivija, a čep koji je postavljen na Dewar posudu zamijenjen je čepom i poklopcem.
U početku je pronalazač očekivao da će se takav uređaj koristiti za skladištenje hrane, ali je kao rezultat termos postao popularan upravo zato što je mogao dugo zadržati temperaturu pića. 30. septembar 1903. može se smatrati rođendanom termosice, jer je upravo na ovaj dan Burger dobio patent za svoj izum i započeo proizvodnju.
Iako se priča tu ne završava. Dewar, koji je saznao da je nadograđena verzija njegovog uređaja komercijalni uspjeh i pomogao Burgeru da zaradi pristojan život, podnio je tužbu. Ali pošto njegov uređaj nije patentiran, sud nije zadovoljio njegove zahtjeve.
Dewarova posuda, koju je izumio škotski naučnik, stekla je široku popularnost gotovo odmah nakon rođenja i ne gubi je do danas. Široko se koristi kako u industriji tako iu svakodnevnom životu, što ga čini jednim od najvažnijih
HVM, italijanska kompanija sa sjedištem u Livornu, projektira i proizvodi široku paletu kriogenih Dewarova više od 20 godina, s različitim radnim pritiscima, raznim sistemima za uklanjanje plinova i tekućina, vertikalnim i horizontalnim, paletiziranom kontrolom itd. Proizvodi kompanije se koriste u skladištenju i transportu gasova na niskim temperaturama. Područja upotrebe:
- industrijski
- naučnim
- hrana
- uzgoj ribe
- kriobiologija
- stočarstvo
- kontrola štetočina
Takođe, kompanija je razvila instalacije za terapiju kiseonikom (stacionarni “OXY-BLU” i kompaktni “OXY-LIGHT”).
Svi proizvodi ispunjavaju evropske zahtjeve ADR i TPED (Direktiva 2010/35/UE). Westmedgroup je službeni dobavljač kriogenih posuda za rusko tržište medicinske opreme.
Dewar posuda - posuda namijenjena za dugotrajno skladištenje tvari na povišenim ili niskim temperaturama. Konstantna temperatura se održava pasivnim metodama, kroz dobru toplinsku izolaciju i/ili procese u uskladištenoj tvari (npr. ključanje). Ovo je glavna razlika između Dewar posude i termostata i kriostata.
Prvi kontejner za skladištenje tečnih gasova razvio je 1881. godine nemački fizičar A.F. Weinhold. Bila je to staklena kutija sa dvostrukim zidovima sa vazduhom evakuisanim iz prostora između zidova i koristili su je fizičari K. Olszewski i S. Vrublevsky za skladištenje tečnog kiseonika.
Škotski fizičar Sir James Dewar poboljšao je Weinholdovu staklenu kutiju 1892. godine, pretvorivši je u tikvicu s dvostrukim stijenkama uskog grla kako bi smanjio isparavanje tekućine. Prostor između zidova je posrebren i iz njega se ispumpava vazduh. Dewar je cijelu ovu krhku strukturu objesio na opruge u metalnom kućištu. Zahvaljujući svom razvoju, Dewar je prvi dobio i sačuvao tečni (1898) pa čak i čvrsti (1899) vodonik.
Prvi Dewars za komercijalnu upotrebu proizveden je 1904. godine, kada je osnovana njemačka firma za termos termos Thermos GmbH. U laboratorijima i industriji, Dewar posuda se koristi za skladištenje kriofluida, najčešće tekućeg dušika.
U medicini i veterini za dugotrajno skladištenje bioloških materijala na niskim temperaturama koriste se specijalne Dewarove posude.
U geofizici, elektronske komponente i kristali se postavljaju u Dewarove posude kada se rade u vrućim bunarima (od 400K).
Kriostati se razlikuju
prema vrsti rashladnog sredstva koje se koristi (azot, helijum, vodonik, itd.);
prema materijalu od kojeg su izrađeni (staklo, metal, plastika);
prema namjeni (za radiotehnička, optička, medicinska i druga istraživanja, za supravodljive magnete, prijemnike zračenja itd.).
Prednost upotrebe kriogenih vertikalnih rezervoara je ušteda prostora u poređenju sa horizontalnim kriogenim rezervoarima. Međutim, vertikalni spremnici zahtijevaju izradu projekta za njihovu ugradnju i registraciju kod vlasti Rostekhnadzora, za razliku od transportnih kriogenih spremnika.
Fragment patentne prijave
Fizičari Karol Olszewski i Zygmunt Wroblewski koristili su staklenu kutiju s dvostrukim zidovima za skladištenje tečnih plinova, pri čemu je zrak evakuiran iz prostora između zidova. Ovaj kontejner razvio je njemački fizičar Adolf Ferdinand Weinhold.
Uređaj
Originalna Dewar boca bila je staklena boca s dvostrukim stijenkama, između kojih se ispumpao zrak. Kako bi se smanjio gubitak zračenja, obje unutrašnje površine sijalice su premazane reflektirajućim slojem. Dewar je koristio srebro kao reflektirajući premaz. Sličan dizajn se također koristi u modernim jeftinim kućnim termosama.
Moderni dizajni
Moderne Dewarove posude konstruirane su nešto drugačije. Unutrašnje i vanjske posude su izrađene od aluminija ili nehrđajućeg čelika. Toplotna provodljivost materijala nije važna, ali čvrstoća i težina igraju veliku ulogu. Vrat povezuje unutrašnje i spoljašnje sudove. U dewarovima zapremine do 50 litara, unutrašnja posuda je pričvršćena samo za vrat i doživljava veliki fizički stres. Takođe ima visoke zahteve za toplotnu provodljivost. One. vrat treba da bude jak, ali tanak. U običnim posudama, vrat je napravljen od nerđajućeg čelika. U visokokvalitetnim Dewar bocama, vrat je izrađen od izdržljive ojačane plastike. Ovo otvara problem vakuumsko nepropusnog pričvršćivanja metala i plastike. Izvana je unutrašnja posuda prekrivena adsorbentom koji, kada se ohladi, apsorbira zaostale plinove iz vakuumske šupljine. Da bi se smanjili gubici topline, unutrašnja posuda je prekrivena dodatnom toplinskom izolacijom. Da bi se smanjio konvekcijski prijenos topline, na Dewarov poklopac je pričvršćen cilindar od pjene, koji ne zatvara čvrsto vrat. Vakumska šupljina se ispumpava do pritiska od 10 -2 Pa. Posrebrenje unutrašnjih površina je napušteno i zamijenjeno poliranjem.
Moderne Dewar posude imaju niske gubitke isparavanjem: od 1,5% dnevno za velike kontejnere, do 5% dnevno za male količine.
Helium Dewars
Dijagram Dewarove posude za helijum
1 - vrat za punjenje azota;
2 - glava sa okovom;
3 - grlo posude za helijum;
4 - posuda za tečni azot;
5 - termalni ekrani;
6 - posuda za tečni helijum;
7 - toplotna izolacija;
8 - adsorbent
Linkovi
- Specifikacije, skladištenje dušika u Dewaru
Wikimedia fondacija. 2010 .
Pogledajte šta su "Dewar posude" u drugim rječnicima:
- (nazvane po J. Dewaru) posude sa duplim zidovima, između kojih se stvara vakuum [ne manji od 1,33 mN/m2 (10 5 mm Hg)], koji osigurava visoku toplotnu izolaciju materije unutar posude. Prijenos topline u D. sa. skoro da se desi...
Dewar posuda- Dewar posude: a, b staklene; u metal za tečne gasove (azot i helijum). DEWAR POSUDA, tikvica sa dvostrukim stijenkama posrebrenim iznutra, iz prostora između kojih se ispumpava zrak. Toplotna provodljivost razrijeđenog plina između zidova ... ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik
Tikvica s dvostrukim stijenkama posrebrenim iznutra, iz prostora između kojih se ispumpava zrak. Toplotna provodljivost razrijeđenog plina između stijenki je toliko mala da temperatura tvari smještenih u Dewarovu posudu ostaje konstantna dugo vremena... enciklopedijski rječnik
Posuda sa duplim zidovima, između kojih se stvara vakuum od najmanje 1,33 mN/m² (10–5 mm Hg), što obezbeđuje visoku toplotnu izolaciju unutrašnje zapremine posude. Predložio engleski fizičar J. Dewar 1898. Najjednostavniji Dewarov sud ... ... Enciklopedija tehnologije
Tikvica s dvostrukim stijenkama posrebrenim iznutra, iz prostora između kojih se ispumpava zrak. Toplotna provodljivost razrijeđenog plina između stijenki je toliko mala da temperatura tvari smještenih u Dewar posudi ostaje konstantna dugo vremena... Veliki enciklopedijski rječnik
- [u ime Engleza. fizičar i hemičar J. Dewar (J. Dewar; 1842 1923)] posuda sa duplim zidovima, između njih se stvara vakuum koji obezbeđuje visoku toplotnu izolaciju u posudi unutar posude. Mali D. sa. od stakla, posude ...... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik
Za tekući kisik Dewar posuda je posuda namijenjena za dugotrajno skladištenje tvari na visokim ili niskim temperaturama. Prije stavljanja u Dewar posudu, supstanca se mora zagrijati ili ohladiti. Konstantna temperatura ... ... Wikipedia
VESSEL DEWAR- Specijalna rashladna posuda za zamrzavanje i skladištenje sperme proizvođača u tečnom azotu. To je kontejner sa dvostrukim zidovima od legura aluminijuma ili nerđajućeg čelika. Između zidova postavljena je posebna toplinska izolacija. Za povećanje… Termini i definicije koji se koriste u uzgoju, genetici i reprodukciji domaćih životinja
- (iz Cryo... i grčkih stanja stoji, nepomičan) Termostat u kojem se radna jedinica ili predmet koji se proučava održava na temperaturama ispod 120 K (kriogene temperature) zbog vanjskog izvora hladnoće. Obično kao... Velika sovjetska enciklopedija
Kriogene temperature, obično temperature ispod tačke ključanja tečnog vazduha (oko 80 K). Takve temperature se obično računaju od apsolutne nule (vidi apsolutnu nulu) temperature (273,15 °C, ili 0 K) i izražavaju u kelvinima ... ... Velika sovjetska enciklopedija
Dewarova posuda je djed modernih termoza. Danas nema problema sa dugotrajnim čuvanjem potrebnih proizvoda na određenoj temperaturi. Razlog za pronalazak takve posude bio je taj što fizičari neko vrijeme nisu imali priliku držati plinove u tekućem stanju. Tečni azot Dewar je bio upravo izum koji je uspješno riješio problem. I, kao što to uvek biva, nalaz za naučni rad našao je svoju primenu u svakodnevnom životu.
Priča
Takozvani Dewar brod započeo je svoju istoriju 1881. Njemački naučnik Adolf Ferdinand Weinhold razvio je prvi kontejner koji je korišten za skladištenje tečnog prirodnog plina.
Bila je to staklena kutija sa duplim zidovima. Dizajnerska karakteristika je bila da se vazduh ispumpava iz međuzidnog prostora. U takvoj posudi bilo je moguće skladištiti tečni kiseonik. Pronalazač je posudu nazvao "Weinhold bocom".
Godine 1892., škotski hemičar i fizičar Sir James Dewar napravio je neka poboljšanja dizajna A.F. Weinholda. Staklena kutija je promijenila oblik i postala tikvica uskog grla, što je znatno smanjilo isparavanje tekućine. Osim toga, u smjeru Dewara, prostor između zidova bio je posrebren. Po prvi put je dobijen i uskladišten ne samo tečni, već i čvrsti vodonik.
Prva demonstracija održana je na javnom predavanju u januaru 1893., a masovna proizvodnja plovila počela je 1904. godine. Firma Thermos GmbH (Njemačka) osnovana je za proizvodnju termoza, koja je preuzela implementaciju izuma u komercijalne svrhe.
Princip rada
Kako radi Dewar posuda? Uređaj uređaja zadivljuje svojom genijalnom jednostavnošću: staklena ili metalna boca s dvostrukim stijenkama između kojih se ispumpava zrak. Takav sistem značajno smanjuje toplinsku provodljivost zidova.
Preostala vrlo mala količina molekula zraka prenosi temperaturu okoline na sadržaj Dewar posude. Ova rezidualna toplotna provodljivost izaziva konstantno i postepeno isparavanje tečnog gasa.
To, zauzvrat, dovodi do povećanja pritiska unutar posude. Da bi se izbjegla neposredna eksplozija, aparat je opremljen sigurnosnim ventilom ili je labavo zatvoren. Labavo zatvoren čep ima mali uticaj na isparavanje tečnog azota. Prijenos topline odozdo prema gore je spor, a površina rupe u posudi je zanemarljiva.
Tako se gas postepeno ispušta. Gubici materije su neznatni, na primer, jedan kilogram tečnog vazduha izgubiće samo 4 grama za 10 dana tokom skladištenja.
Takav uređaj omogućava dugotrajno skladištenje i transport gasa u tečnom stanju, što je veoma važno za savremenu industriju.
Modeli
U mnogim industrijama, Dewar posuda se koristi u različite svrhe. Postoji nekoliko modela:
- serije H, HT, LD - aluminijum, vrat od fiberglasa, koji se koristi za transport i skladištenje tečnog azota i biomaterijala;
- serija SK, SDP - sa vratom od fiberglasa, od aluminijuma, koristi se za transport, skladištenje male količine tečnog azota;
- SDS serija - aluminijum, usta od fiberglasa koriste se za transport i skladištenje biomaterijala;
- vertikalni (zapremina 28-660 litara) - od nerđajućeg čelika, koristi se za transport i skladištenje azot-oksida, tečnog azota, ugljen-dioksida, argona, kiseonika;
- horizontalno - napravljeno od nerđajućeg čelika, koristi se za skladištenje tečnog azota.
Osim toga, savladana je proizvodnja ogromnih željezničkih i automobilskih cisterni. Postoje i posebno opremljeni brodovi koji prevoze velike pošiljke tečnog gasa.
Aplikacija
Dewarova posuda se široko koristi u modernim industrijama. Najčešće se koristi uređaj:
- u svakodnevnom životu - za dugotrajno skladištenje pića, hrane (termoze);
- u industriji, laboratorijama - za konzerviranje tečnog azota i drugih krio-tečnosti;
- u veterinarstvu i medicini - za skladištenje biološkog materijala;
- u geofizici - za rad u vrućim bunarima (kristali i elektronske komponente se stavljaju u posudu).
Cijena
Trenutno na tržištu postoji veliki izbor marki i varijanti termosa. Mali kućni predmeti se koriste za hranu ili tečnosti (čaj, kafa). Cijena, ovisno o zapremini, materijalu i marki proizvođača, može se kretati od 5 do 50 dolara.
Red veličine veći je trošak onih posuda koje se koriste u industrijskim razmjerima i nazivaju se Dewar posuda. Cijena je određena obimom i kvalitetom izrade. Dobar uređaj velike zapremine može koštati nekoliko stotina dolara:
- Model X-40SP (Kharkovska fabrika transportne opreme, Ukrajina) - 650 USD;
- model L2050 (Cryo Diffusion, Francuska) - 1050 USD;
- Model XT-3 (Taylor-Wharton, Slovačka) - 220 dolara.
Cisterne, drumske ili željezničke, za transport kriogenih tekućina koštaju desetine hiljada dolara.