Come funziona il vaso di Dewar

Il vaso di Dewar è un contenitore isolato completamente dall'ambiente esterno: si tratta di un dispositivo che può condurre il calore tramite la conduzione o l'irraggiamento; mediante quest'ultimo il trasferimento dell'energia avviene da uno stato all'altro. Infatti per riuscire a verificare il fenomeno è necessario che questi vasi siano rivestiti da un materiale lucido, come per esempio l'argento. In riferimento a questo, attraverso i passaggi che seguono andremo a vedere nel dettaglio come funziona il vaso di Dewar.

Innanzitutto bisogna creare il vaso, che viene detto anche contenitore o recipiente: esso deve avere la capacità di ridurre al minimo la trasmissione di calore dall'esterno verso l'interno o viceversa. È bene sapere che l'energia si può trasmettere in tre modi diversi; infatti, vi è la conduzione che avviene tra materiali diversi; la convezione: si tratta di un fenomeno che si verifica quando ad esempio un liquido caldo dal basso tende a salire sempre verso l'altro, mentre se è freddo scende verso il basso. Per ultimo vi è invece l'irraggiamento, con il quale un corpo emette energia sotto forma di radiazioni che aumentano in base alla temperatura del vaso che lo contiene.

Adesso che abbiamo fatto questa breve premessa, spieghiamo come funziona il vaso di Dewar con il fenomeno della conduzione. In questo caso due corpi vicini tra loro trasferiscono l'energia uno all'altro, pertanto il vaso deve quindi essere realizzato con un materiale molto spesso, allo scopo di ridurre notevolmente il calore. Oppure, come alternativa si possono mettere due recipienti l'uno dentro l'altro, però avendo l'accortezza di ridurre al minimo il contatto tra il vaso esterno e quello interno e quindi creando una vera e propria camera d'aria, in maniera tale da separare completamente i due vasi. A questo punto, invece, andiamo a vedere meglio come funziona il vaso di Dewar con il fenomeno dell'irraggiamento. Se ad esempio abbiamo due recipienti con un'enorme differenza di temperatura, la trasmissione di calore avviene anche attraverso il vuoto.

Detto questo, quello che bisogna fare è semplicemente creare le superfici dei vasi, in modo tale che siano cattivi conduttori di calore. In tal caso la soluzione ideale è quella di utilizzare come materiale il vetro, che ha il compito di mantenere un liquido caldo o freddo. Un altro esempio pratico è rappresentato dai thermos, che in effetti si avvalgono di questo principio, con lo scopo di riuscire a mantenere le bevande calde o fredde per diverse ore. A margine di questa guida c'è da aggiungere che conoscendo le nozioni basilari di fisica, il principio su cui funziona il vaso di Dewar sarà molto semplice da comprendere e da applicare, per cui si capisce facilmente il fenomeno e senza nessun problema. Nel caso in cui aveste ancora qualche dubbio, il consiglio è quello di consultare un testo specifico di fisica, oppure, ancora meglio, chiedere delucidazioni al vostro docente di riferimento.

• Fisica: calcolo del calore specifico
• Come determinare la capacità termica di un calorimetro