Comment est faite une bouteille isotherme

La bouteille isotherme est un contenant utilisé pour préserver les boissons à une température sensiblement égale à celle initiale durant des heures. Encore connue sous l’appellation de gourde thermos, elle fut Inventée en 1892 par Sir James Dewar. Cette alternative écologique aux bouteilles d’eau jetables en plastique fascine par son mode de fonctionnement. Vous vous demandez pourquoi elle conserve aussi bien le chaud ou le froid ? Découvrez le mode de fabrication d’une gourde isotherme.

Comment est fabriquée une gourde isotherme ?

Pour mieux comprendre le mode de fabrication de ce contenant, il est important de découvrir sa composition.

Quelle est la matière utilisée ?

Les matériaux utilisés pour la confection de d'une bouteille isotherme varient selon les fabricants. Il n’est donc pas rare de les trouver à base d’aluminium, de verre, de plastique ou encore d’acier inoxydable. Cette dernière matière est la plus recommandée parce qu’elle freine autant que possible les transferts thermiques.

L’acier inoxydable est un métal né de l’alliage du chrome, du fer et du carbone à haut fourneau. Les contenants conçus à partir de cette matière sont insensibles à la rouille, s’entretiennent facilement et sont plus durables.

Comment est-elle fabriquée ?

Cela n’est pas visible, mais le thermos possède une double paroi séparée par un vide qui isole la partie qui contient un liquide. Grâce à ce système, l’air ambiant n’atteindra pas le contenu de la partie interne. Concrètement, il s’agit de deux bouteilles encastrées l’une dans l’autre et séparées par un vide de sorte à éviter les transferts thermiques. Ainsi, l'extérieur de la bouteille isotherme aura une température ambiante au toucher pendant que le boîtier interne contenant un thé chaud sera isolé par le vide. Cette autorégulation due à la combinaison des deux parois cloisonnées par un vide justifie le terme « isolation à double paroi ».

Avec la limitation du transfert thermique entre les 2 parois, le chaud tentera de s’échapper par le bouchon. Afin d’atténuer au mieux cette dispersion, il est installé un joint d’étanchéité à l’entour du couvercle. Ce joint joue ainsi le rôle d’isolant de sorte à conserver le chaud ou le froid du contenu.

Bien que les propriétés d’isolation soient moins performantes au niveau du couvercle, la gourde isotherme peut préserver un contenu chaud durant 12 heures et le froid pendant 24 heures.

Comment une bouteille isotherme parvient-t-elle à conserver les boissons chaudes ?

Pour mieux cerner ce mécanisme, sachez que la chaleur est une forme d’énergie qui se propage à travers 3 phénomènes physiques (la conduction, la convection et le rayonnement) que la partie isotherme de votre bouteille va chercher à freiner.

La conduction thermique

Ce mécanisme physique est surtout observé lorsque 2 éléments de diverses températures sont mis en contact. Ces derniers chercheront naturellement un équilibre naturel. Ainsi, la chaleur migre de l’objet le plus chaud vers le plus froid de sorte à ce qu’ils retrouvent une même température Précisons que ce phénomène ne se produit qu’au contact de 2 objets. Ainsi, lorsque vous touchez un élément chaud, sa température se répand dans votre corps.

Il faut préciser que certains matériaux tels que le métal sont plus conducteurs que d’autres. De ce fait, la propagation sera un peu plus accélérée au contact des corps métalliques. Si l’on prend l’exemple d’un récipient ordinaire, le contenu réchauffe le contenant qui, à son tour, chauffe l’air ambiant. De son côté, l’air environnant refroidit le contenant qui, lui, refroidit la boisson.

Pour sa part, la gourde isotherme atténue ce mécanisme grâce à l’isolation double paroi. En effet, la suspension du contenant interne dans un vide vient limiter au mieux les contacts, les transferts d’énergie et donc la conduction.

La convection thermique

Le chaud ne se répand pas qu’au contact direct avec les objets, sa propagation se fait également à travers les fluides. Lorsque vous passez votre main au-dessus d’une tasse d’eau bouillante, vous ressentirez un air chaud. Il s’agit d’une convection qui se réalise par l’entremise des molécules d’air. Ces molécules d’air chaud se dispersent vers le haut afin de rentrer au contact de particules d’air frais.

Le thermos contourne également ce principe autant que possible. L’espace vide confiné entre les 2 contenants absorbe au maximum la migration des molécules d’air.

Le rayonnement électromagnétique

Ce mécanisme est favorisé par les ondes électromagnétiques, notamment les infrarouges. Il faut savoir que tout corps chaud propage de la chaleur grâce au rayonnement. C’est le cas avec le soleil, beaucoup plus perceptible. Un métal chauffé aura tendance à rougir, le corps humain émet également des rayonnements visibles aux lunettes infrarouges.

Si l’on se réfère au mode de confection d’un thermos, la paroi externe réfléchit les rayonnements provenant de l’extérieur. De son côté, sa contrepartie interne empêche la dispersion de ce mécanisme produit par le liquide.

Comment se fait la conservation des boissons froides ?

Le mécanisme de confection de la bouteille isotherme en inox est également fonctionnel pour les boissons froides. Si le chaud est incapable de s’échapper du contenant, il paraît évident qu’il ne peut pas y pénétrer à partir de l’extérieur. Le couvercle étanche avec le joint fait obstacle à la pénétration de la chaleur par le mécanisme de convection. Le vide entre les 2 parois empêche l’essentiel de la conduction. Enfin ce mécanisme est freiné par la couche métallique entre la paroi externe et l’intérieur du contenant.

Quels critères pour choisir sa gourde thermos ?

Maintenant que vous avez une idée du mode de confection et de fonctionnement, optez pour le contenant dont les propriétés cadrent avec vos besoins. Pour préserver le lait du biberon du bébé lors d’une sortie, pour une randonnée ou une séance de yoga, un temps de conservation de 12 à 24 heures est idéal.

En ce qui concerne les contenances, une gourde en inox varie habituellement entre 260 millilitres et 1.5 litre. Le choix se fera selon l’utilisation que vous lui prévoyez. Pour une démarche éco responsable, optez pour de l’acier inoxydable ou du verre comme matières. Elles sont naturelles et recyclables à l’infini.

Vous en savez un peu plus sur comment une bouteille isotherme est réalisée, notez que ce contenant est un parfait allié pour une démarche zéro déchet. Il est plus durable et constitue de ce fait un excellent investissement sur le long terme.