Como é possível que uma garrafa térmica aqueça líquidos quentes?

A magia de uma garrafa térmica, capaz de manter um líquido quente quente por mais tempo do que em seu estado natural, é ainda mais extraordinária se considerarmos que o mesmo objeto, a garrafa térmica, também é capaz de manter líquidos frios.

Mas Como uma garrafa térmica pode fazer duas coisas aparentemente diametrais?

Fluxos de ar

Se pensarmos no calor como um líquido que flui exclusivamente em uma direção, ou seja, de altas a baixas temperaturas, o mistério da garrafa térmica não é tanto. O que a garrafa térmica faz, em poucas palavras, é agir como barragens que impedem o fluxo de calor.

Como ele explica Robert L. Wolkeem La ciência do cotidiano, uma garrafa térmica nunca permite que a temperatura do café quente diminua para coincidir com a baixa temperatura predominante no exterior, assim como não permite que o fluxo de calor entre o ar externo e o chá gelado que ele contém:

Outra maneira de explicar esse fenômeno é dizer que as paredes de uma garrafa térmica são feitas de um isolador térmico, uma substância ou combinação de substâncias que retarda o fluxo de calor. Em geral, estamos mais familiarizados com o uso de isoladores para evitar a perda de calor de nossos corpos e casas, a fim de evitar que o calor escape e se perca no clima frio.

Uma garrafa térmica dificulta a condução de calor porque possui paredes duplas entre as quais não há nada, apenas um vácuo onde não há moléculas para que colisões ocorram e, portanto, a condução da energia térmica não pode ocorrer.

Uma garrafa térmica evita a convecção por ser um recipiente fechado: o ar quente não pode passar através das paredes.

Uma garrafa térmica impede a radiação de calor como resultado de refleti-la no espelho. As paredes duplas do recipiente têm sua superfície prateada interna (onde há vácuo), de modo que a radiação infravermelha que tenta entrar de qualquer direção seja refletida em direção ao seu ponto de origem.