1000 Fragen: Warum halten Thermoskannen Kaffee heiß?

Thermoskannen begleiten uns das ganze Jahr: Am Strand, im Wald, im Schnee. Das handliche Gefäß hält Kaffee, Tee und Glühwein heiß und Limonade kalt. Wie macht die Thermosflasche das?

Grenzpolizist in Israel: Ein Schluck aus der Thermosflasche wärmt im Winter Zur Großansicht
Getty Images

Grenzpolizist in Israel: Ein Schluck aus der Thermosflasche wärmt im Winter

Ein kleines Gefäß schenkt uns nun schon seit etwa hundert Jahren Unabhängigkeit von Kühlschrank und Herd: die Thermoskanne. In ihr bleibt Kaffee lange heiß und Limonade erfrischend kühl. Und das ohne Elektronik oder Thermoelemente. Doch woher kommt dieser Effekt, der die Naturgesetze auf den Kopf zu stellen scheint?

"Die Thermoskanne unterbricht den Temperaturfluss und gleichzeitig auch die Wärmestrahlung", sagt Matthias Born von der Philipps-Universität Marburg. In einer normalen Keramik-Kanne gibt heißer Kaffee Wärme ab, indem er die umgebende Luft erhitzt und Wärmestrahlung aussendet. Bei der Limonade ist es genau umgekehrt: Sie bekommt von der wärmeren Umwelt Energie zugeführt. Denn Wärmeenergie fließe immer von warm nach kalt, erklärt der Physiker. Am Ende erreichen beide Getränke schließlich Raumtemperatur - zum Ärgernis des durstigen Menschen, denn weder kalter Kaffee noch lauwarme Limonade sind besonders beliebt.

Vakuum und Spiegel lassen Wärme weder rein noch raus

"Vakuum und Spiegelung verhindern bei der Thermoskanne den Temperaturausgleich mit der Umwelt", sagt Born. Sie besteht aus zwei verspiegelten Flaschen, die durch ein Vakuum getrennt sind und sich nur an der Öffnung berühren. Wärme braucht ein Trägermedium, das Vakuum aber verhindert, dass die heiße Innenflasche Wärme abgibt. Ihre spiegelnde Oberfläche sorgt außerdem dafür, dass die Wärmestrahlung nach innen reflektiert wird und somit im Kaffee bleibt.

Bei der kühlen Limonade isoliert das System in gleicher Weise nach außen, erklärt Born: Die warme Umgebungsluft kommt nicht in Kontakt mit der kalten Innenflasche und die verspiegelte Außenflasche schirmt die Wärmestrahlung der Umwelt ab.

Irgendwann erreichen Kaffee, Tee, Wasser und Limonade aber trotzdem Raumtemperatur, denn die Wärmeisolation einer Thermoskanne ist nicht perfekt. An der Verbindungsstelle von Außen- und Innenflasche beispielsweise findet immer etwas Wärmeaustausch statt. Er ist aber gering genug, um den flüssigen Inhalt einen Tag lang heiß oder kalt zu halten.

fln/dapd

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insgesamt 36 Beiträge
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1. Da war Kohl 20 Jahre schneller
zeitmax 20.11.2011
...er hat die Frage schon damals im Kabinett gestellt! "Bei dem Arbeitspensum und den langen Sitzungen hier macht mir Hannelore Gottseidank immer im Sommer schönen kalten Pfefferminztee - und im Winter heiße Suppe. Das funktioniert ganz prima, stundenlang. Was ich nur nicht verstehe - woher weiß die Thermoskanne, wann Sommer und wann Winter ist?"
2. Alles Lüge
Ylex 20.11.2011
Zitat von sysopDas handliche Gefäß hält Kaffee, Tee und Glühwein*heiß und Limonade kalt. Wie macht die Thermosflasche das?
Vergessen Sie Vakuum und Spiegelung – alles Lüge, die Industrie hält die Menscheit zum Narren. Die Thermoskanne isoliert, weil ihre Wände aus Thermos bestehen. Es war in der Nähe des Eyjafjallajökull nach dem Ausbruch eines Geysir, als im 18. Jahrhundert der schwäbische Vulkan- und Geysir-Forscher Fürchtegott Kaltgarer besondere Steine entdeckte, die nicht heiß geworden war, so wie die meisten anderen Steine. Er steckte einen dieser Steine in die Hosentasche seiner Knickerbocker, und als bei seiner Pension in Seidhisfjördhur ankam, war der Stein immer noch kalt, obwohl er von seinem Bein hätte gewärmt werden müssen. Fürchtegott Kaltgarer zertrümmerte darauf mit einem Vorschlaghammer mehrere dieser Steine, dann mörserte er sie zu einem Pluver und mischte dieses mit flüssigem Glas – so entstand die erste Thermosflasche der Welt.
3. Jaja, der Kohl
horstma 20.11.2011
Zitat von zeitmax...er hat die Frage schon damals im Kabinett gestellt! "Bei dem Arbeitspensum und den langen Sitzungen hier macht mir Hannelore Gottseidank immer im Sommer schönen kalten Pfefferminztee - und im Winter heiße Suppe. Das funktioniert ganz prima, stundenlang. Was ich nur nicht verstehe - woher weiß die Thermoskanne, wann Sommer und wann Winter ist?"
Wenn das zutrifft, muß Kohl seine Hannelore ja für ziemlich dumm gehalten haben. Denn offenbar suchte er die Erklärung, warum mal Heisses und mal Kaltes in der Kanne ist, bei der Kanne selbst, und traute es seiner Hannelore nicht zu, die Jahreszeit beim Befüllen zu berücksichtigen :-)
4. Genau so ist es ...
biwak 20.11.2011
Zitat von YlexVergessen Sie Vakuum und Spiegelung – alles Lüge, die Industrie hält die Menscheit zum Narren. Die Thermoskanne isoliert, weil ihre Wände aus Thermos bestehen.
Korrekt. Nur frisches Teermoos machts möglich.
5. halten
Umbriel 20.11.2011
weiße oder schwarze Thermoskannen wärmer?
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