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たけじん ベストアンサー |
魔法瓶の真空断熱技術では、10^-3Pa程度の真空度。つまり、10^-8気圧程度。
したがって、ものすごくざっくりいうと、二酸化炭素の比熱の効果も、10^-8程度に小さくなるということになる。
もし、断熱効果を上げたかったら、気体置換より真空度を上げるほうが効果的と考えられます。が、真空度よりも、瓶の構造やコーティングの効果の方が、これ以降は重要な要素になりそうです。
したがって、気体の置換効果はあまりなさそうです。
形状から言えば、表面積が少なく容積が大きいほど熱の遮断効率が良くなります。
理想的には真球が一番です。
多くの断熱容器は便宜的に円筒形が多いのですが、加工が容易でコスパに優れている形が円筒形です。
また、断熱材の性能は含まれている空気の層が多いほど大きくなります。
空気の熱抵抗は固体や液体に比べると3桁くらいは大きくなるので、流動しない空気層を多数抱えることで断熱性能が上がります。
一つの空気層が広くなったら熱対流してしまうので断熱になりませんが、動かない限りは空気そのものが断熱材なのです。
二酸化炭素を密封するには別に真空容器が必要になるので、コスパが悪く一般的には使われていないと言うことはたけじんさんが言われている通りです。
周囲との温度差や保持する物質の圧力や温度によって最適の断熱が得られるように様々な工夫がされています。