Už dlouhé roky používám termosku při výletech do přírody. Horký čaj zpravidla s rumem zahřeje, zažene žízeň a což také není nepodstatné - zlepšuje prožitek z výletu. Používal jsem tedy termosku tak, jak je normálně běžné.
Loni na podzim se stala taková lapálie, nepříjemná věc, kdy nemalá část termosky vytekla do batohu. Tím došlo k namočení věcí v batohu a další škoda byla rumu. Začala podtékat kolem těsnění uzávěru. Prostým ohledáním bylo patrné, že na tvaru těsnící gumy se podepsaly roky používání. Tedy teplo a také častý obsah rumu. No nezbylo, než pořídit za starou termosku náhradou novou. Opravny termosek pokud vím, tak nejsou a asi by se to ani nevyplatilo.
Při výběrovém řízení byl zohledňován zejména objem. Největší nevýhodou termosek je, že mají daný objem, který se často projeví jako malý, zejména když je v nápoji přítomen rum.
Volba padla na ocelovou termosku, která je oproti termosce se skleněnou vnitřní nádobou odolnější proti rozbití. Hned první výlet prověřil, že nová ocelová termoska bude sloužit dobře. Přinesl ale na mysl také otázku, jak dobře tato nová termoska dokáže udržet teplotu obsahu oproti staré klasické termosce se skleněnou nádobou uvnitř. Tyto údaje nebyly u termosky k dispozici, proto nezbylo, než toto ověřit pomocí měření.
Nezbývalo, než zvolit vhodnou metodiku, zajistit všechny potřeby a provést měření. Až na poslední bylo vše snadné. Jako metodika bylo zvoleno vyhřát termosky vařící vodou z varné konvice, uvařit novou a vřící ji nalít do vyhřátých termosek. Potom po hodině měřit pokles teploty.
Samozřejmě, že by stačilo změřit pokles teploty třeba po pěti hodinách, ale takhle by se přišlo o údaje, jakou křivku má ochlazování obsahu. Tedy přesněji, že by se z méně meření křivka ochlazování hůře interpolovala podle toho, jak se mění teplotní gradient.
Zde bych přerušil vyprávění o měření tepelných vlastností termosek a zkusil se zaobírat tím, jak termosky vlastně fungují.
Jak víme z fyziky, teplo je vedeno dvěma základními způsoby - vedením a vyzařováním. Přitom tepelná výměna vedením (při teplotách, které připadají v úvahu) je účinnější, než vyzařováním. Prvnímu typu tepelných ztrát zabraňuje vakuová vrstva dnešních termosek, druhému pak vrstvy leštěných či vakuově napařovaných kovů jako je aluminium či stříbro (to je ovšem příliš drahé, proto se používá zejména u lacinějších termosek hliník).
Základem termosky je tedy vnitřní nádoba s lesklými dvojitými stěnami. Z mezery mezi stěnami je vyčerpán vzduch. Přes toto vakuum nemůže teplo pronikat vedením, tepelné záření se odráží zpět od lesklých stěn. U nádoby uzavřené zátkou se nemůže přenášet ani prouděním.
Termosku vynalezl v roce 1892 pracovník Oxfordské univerzity Sir James Dewar, který potřeboval pro účely laboratorních pokusů nádobu, která by po dlouhou dobu udržela velmi chladné tekutiny. Vyrobil skleněnou nádobu s dvojitými stěnami, mezi nimiž vypumpoval vzduch a otvor zatavil.
Skleněnou proto, že sklo je poměrně špatný vodič tepla. Vakuum použil proto, že nevede teplo, je vlastně dokonalý tepelný izolátor. Navíc opatřil vnitřek nádoby zrcadlovým povrchem, aby se snížil "únik chladu" vyzařováním. V laboratorním a průmyslovém použití se zažil název Dewarova nádoba nebo i dewarka. Používá se například k uchování kapalného dusíku či hélia. Kdo měl bradavice, tak ví, jak mu na kožním, tyčinkou kapali podchlazený plyn na kůži, který nabrali v termosce.
Tehdy ovšem Dewar nevyvinul "termosky" pro turistiku, ale pro potřeby uchovávání zkapalněných plynů. K tomu došlo až v roce 1904, kdy Dewarovu termonádobu spatřil německý foukač skla Reinhold Burger se svým kolegou. Uvědomili si, že jestliže tato nádoba udrží tekutiny chladné, udrží je i teplé a může tak najít široké komerční uplatnění.
S kolegy vypsali odměnu za nejvýstižnější jméno pro tento vynález a ze soutěže vyšlo vítězně slovo thermos (z řeckého therme, "horký"). Pod tímto jménem založili i společnost - Thermos GmbH.
Skleněnou láhev usadili do další nádoby, opatřili ji zátkou a šálkem na pití. V roce 1907 prodala Thermos GmbH obchodní značku třem nezávislým firmám (ve Spojených Státech, Kanadě a Anglii). Všechny tyto firmy termosky vzájemně nezávisle vyráběly a dále vylepšovaly. Tak se termoska mohla vydat do světa, od severního (výprava Roberta E. Pearyho) až k jižnímu pólu (E. H. Shackelton), vzlétla letadlem s bratry Wrightovými i vzducholodí s hrabětem Zepplinem. V podstatě se dá říci, že termoska byla ve své době přítomna skoro každému lidskému pokroku i lidmi vyvolané obrovské zkáze, jak popíši níže.
Zavedení strojní výroby vnitřní skleněné nádoby (1910) umožnilo obrovský nárůst výroby a snížení ceny. Termoska se stala velmi populární.
Během 2. světové války byla anglická Thermos Limited striktně podřízena vojenským požadavkům. S každým z tisíce startů anglických bombardérů "startovalo" i 10 tisíc termosek. Také více než 98% výroby The American Thermos Bottle Company sloužilo válečným účelům nebo pro jaderný výzkum. Teprve v roce 1946 se výroba zase vrátila k civilním účelům.
Termosky (též termoláhve) začaly zase sloužit k uchování teploty obsahu obyčejným lidem. A to nejen k uchování teploty teplého či studeného nápoje, ale i pokrmů. Dnes se název termoska běžně používá pro jakoukoli termoizolační láhev, vyrobenou například obalením běžné lahve v pěnové hmotě.
Dnes také vyrábí termosky mnoho dalších firem po celém světě. Ne všechny jsou však stejně kvalitní. V dobré termosce by měl mít vařící nápoj ještě po 24 hodinách teplotu 50 °C
Od konce druhé světové války prodělaly termosky bouřlivý vývoj i ty používané v outdooru. Dnes jsou nejprodávanějšími celokovové vakuované termosky, které jsou nejen nerozbitné, ale dokáží uchovat tekutiny teplé po značně dlouhou dobu. To je také hlavní účel termosek.
Ovšem nejen k uchovávání horkých tekutin lze termosky využívat. V horkém létě je lze úspěšně použít k naprosto opačnému účelu - uchovávání chladných tekutin. Určitě si nikdo při plus třiceti nebude chtít dát horký čaj, ale takový studený džus, čaj či voda přijde k duhu. Sám jsem vyzkoušel, že lze do nové ocelové termosky, které mají širší hrdlo než staré skleněné modely zasunout šest nanuků typu Eskimo. Nejprve je však dobré otevřenou termosku vychladit na mrazáku. Na pískovně bez stánků nebo na vrcholu kopce bez restaurace v srpnovém žáru vyvolá ledové Eskimo ty nejvyšší pocity blaženosti.
Kovové termosky mají také dobrý poměr hmotnosti a objemu. To proto, že jsou jejich stěny vyrobeny z tenké oceli, která jim dodává potřebnou pevnost a také zaručuje prakticky jejich nerozbitnost. Nejznámějšími výrobci takovýchto termosek jsou firmy Coleman, Sigg, Laken a některé další, kteří dodávají termosky o objemech obvykle kolem 3/4 litru až 1 litr, výjimkou ovšem nejsou termosky s objemy menšími či většími. Například Coleman dodává i soudky o objemech až 3,7 litru.
Vyrábějí se i termosky na vařená vejce, které udržují teplotu uvařeného vajíčka. Po roce 1989 byly v Česku rozšířené velké termosky o obsahu 1,9 l se skleněnou termonádobou. Dovážené byly z Číny s vyobrazenou slunečnicí a nápisem Sunflower. Tyto termosky měly nahoře široké tlačítko, což byla pumpička. Vešla se do nich čtyři piva, pro kterýžto nápoj byl tento druh termosek často využíván.
Dnes jsou ale na trhu i termosky plastové. Nejznámějším dodavatelem takovýchto termosek je firma Campingaz. Ty jsou rovněž nerozbitné, ale jejich izolační vlastnosti jsou poněkud horší. Zjednodušeně lze říci, že plastové termosky dokáží uchovat teplé tekutiny po dobu 6 až 8 hodin, ty kovové po dobu 12 až 16 hodin, ty nejkvalitnější z nich pak i více jak 24 hodin. To je ovšem značně ovlivněno vnější teplotou (teplotním gradientem). Horší tepelné vlastnosti plastových termosek jsou ale bohatě vyváženy jejich nižší cenou. Izolaci tady většinou zajišťuje vrstva plastu či pěny z plastických hmot. Tyto termosky jsou rovněž nerozbitné, ale hodí se spíše pro jednodušší turistiku či jednodenní výlety. Na vícedenní či dlouhodobé výpravy bych ale doporučoval spíše termosky kovové či skleněné.
Zpět se tedy vrátím k měření, které jsem na termoskách provedl.
Nejprve jsem vyhledal vhodný teploměr. Z krátké doby na konci socializmu, tedy před 17ti roky, kdy jsem pracoval ve svém oboru, tedy v chemii jsem si odnesl spousty zařízení, které mám stále uskladněny pro případné použití. Tenkrát se to tak nebralo a bralo se všechno, co by se doma mohlo hodit.
Stačilo zajít do laborky a říct - "holky, potřebuji teploměr" a dostal jsem jich tolik, kolik jsem potřeboval. Nebo spíš kolik hned mohly dát. Vyfasovaly si ve skladu druhý den nové.
Tak se mi zakrátko doma nahromadily nejen teploměry, ale i pipety, platinové elektrody na elektrolýzu, pH papírky všech rozsahů, zkumavky, Erlenmayerovy baňky, Petriho misky, skleněné chladiče a dokonce i Geiger - Müllerovy počítače a spousty dalších potřebných věcí.
Když o tom dnes přemýšlím, tak ten socialismus nemohl fungovat proto, že jsme si ho po kouskách odnesli domů a pak nikde nebyl.
Ze zásob jsem pro měření vybral rtuťový teploměr vyrobený podle ČSN 25 8134 (Československé normy) měřící v rozsahu 50° - 100° Celsia s přesností měření 0,1°C (Měřeno při plném ponoru).
Do měření jsem zahrnul i termoizolační hrnek, který byl v nějaké akci k něčemu a turistickou lahev Laken prodávanou pod různými značkami snad na celém světě. Z grafu měření jasně uvidíte, že jsem tyto nádoby použil jen jako referenční pro porovnání se skutečnými termoskami.
Do všech čtyř nádob jsem nejprve nalil vřící vodu a potom je vylil a znova je horké naplnil vařící vodou.
Po hodině jsem provedl první měření. Po další hodině další a tak to následovalo až do konce měření.
Když se v termohrnku a aluminiové lahvi Laken přiblížila teplota k hranici 50°C, tak jsem je z měření vyřadil a měřil nadále jen skutečné termolahve. Termohrnek s dvojitými stěnami dobře slouží v automobilu, protože má spodní část zúženou na rozměr, který dobře sedí v držácích na nápoje zabudovaných v automobilu. Je to kelímkový rozměr na nápoje z fastfoodů jako je McDonald's a ti ostatní. Také má horní šroubovací uzávěr uzpůsobený k pití za jízdy a opatřený šoupátkem, které reguluje otvor určený k pití. Podobný mechanismus používají hrnky pro malé děti v kočárku.
Lahev Laken je vyrobena z tenkého hliníku. Dlouho jsem se zamýšlel, proč by nebylo výhodnější vozit sebou na výlety obyčejnou PET láhev místo této nádoby. Co jí odlišuje od PET lahve je vnitřní povrch, který snáší všechny nápoje ať kyselé, tak horké nebo sladké. Nekroutí se, dobře se nalévá díky širšímu hrdlu. Další výhody jsou jen pomyslné, ale ať už jde o ochranu obsahu proti slunečnímu záření nebo lepší pocit z pití z pevné lahve oproti pití z plastové. Také by do ní díky širšímu otvoru šly sbírat borůvky.
Takže si nejprve představme "soutěžící" v testu:
Na prvním snímku je rozmontovaná klasická skleněná termoska. Na druhém snímku jsou všechny nádoby, které se zúčastnily měření. A na dalším snímku je teploměr použitý k měření oscanovaný z obou stran.
Provedl jsem deset měření po hodině a výsledky jsou na tomto obrázku. Z výsledku je jasně vidět, že lahev Laken a plastový termohrnek dokázali po dvou hodinách udržet při pokojové teplotě teplotu obsahu zhruba na 50°C.
Obě termolahve podaly podstatně lepší výsledek, přesto i mezi nimi byl rozdíl. V testu vyhrála stará skleněná termolahev nad moderní ocelovou a to tak, že po deseti hodinách byl její obsah téměř o 11°C teplejší než v ocelové termosce.
Tím bych mohl článek uzavřít, ale na závěr musím zmínit ještě jednu dobrou zprávu. Po rozebrání staré skleněné termosky pro vyfocení konstrukce jsem zjistil, že podtékala, protože se časem posunulo gumové těsnění. Po pečlivém složení a dotažení již nepodtéká. Tak nyní na delší výlety beru obě. První používáme nápoj z té nové ocelové, a když dojde, tak ze staré skleněné. Zpravidla do nové čaj a do staré kávu.
