Dewargefäß

Dewargefäß
(Deutsches Museum, München)

Stickstoff verdampft aus einem Dewargefäß

Ein Dewargefäß ist ein verspiegeltes, doppelwandiges, evakuiertes Glas- oder Edelstahlgefäß. Es wird in Thermos-/Isolierkannen ebenso eingesetzt wie in speziellen Laborbehältern.

Querschnitt durch ein Dewargefäß

Das Dewargefäß dient der guten thermischen Isolierung des darin aufbewahrten Stoffs gegenüber der Umgebung. In ihm werden kalte oder heiße Stoffe, meistens Flüssigkeiten, aufbewahrt. Im Alltag findet man es häufig in handelsüblichen Isolierkannen, in denen beispielsweise Kaffee heiß aufbewahrt wird.

Benannt ist es nach dem schottischen Physiker Sir James Dewar, der Vakuumgefäße im Jahr 1874 das erste Mal benutzte^[1][2] und 1893 verspiegelte Glasgefäße als Transportgefäße für verflüssigte Gase vorstellte.^[3]

In seinem Lehrbuch „Physikalische Demonstrationen“ beschrieb auch Adolf Ferdinand Weinhold 1881 eine Vakuum-Mantelflasche zu Laborzwecken.^[4]

Neben den üblichen Dewargefäßen aus Glas sind auch Dewargefäße aus Edelstahl im Handel. Diese können nicht brechen, sind jedoch deutlich teurer.

Funktionsweise

Ein Dewargefäß vermindert die drei möglichen Wärmeübertragungsprozesse Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion. Die Wärmeleitung wird sowohl durch die Wahl des Materials beeinflusst (Glas hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit) als auch durch die Form des Gefäßes. Da der innere Teil des Gefäßes nur über den oberen Rand mit dem äußeren verbunden ist, muss die Wärme über eine relativ lange Strecke übertragen werden, was die Wärmeleitung begrenzt. Der Wärmetransport durch Strahlung wird durch eine Verspiegelung der Behälterwände verringert. Die Evakuierung verhindert den Wärmetransport durch Konvektion.^[5]

Anwendungsbeispiele

• Aufbewahrung von kalten/heißen flüssigen Stoffen (Kaffee/Eiskaffee/Tee/Eistee)
• Aufbewahrung von flüssigem Stickstoff (siehe auch Kryostat)
• Anwendung in einer Kühlfalle, um etwa einen gasförmigen Stoff durch Abkühlen kondensieren zu lassen
• Selbsterhitzungtest zur Bestimmung des Rottegrades einer Kompostrotte
• Kalorimeter

Einzelnachweise

1. ↑ Thomas O’Connor Sloane: Liquid Air and Liquefaction of Gases. Henley, New York 1900, S. 232.
2. ↑ Für Demonstrationszwecke aufgeschnittenes Replikat eines Dewar-Vakuumgefäßes im Science Museum, London
3. ↑ Henry E. Armstrong: Obituary notices: Sir James Dewar, 1842–1923. In: Journal of the Chemical Society. 1928, S. 1067, doi:10.1039/JR9280001056..
4. ↑ Adolf Ferdinand Weinhold: Physikalische Demonstrationen. Anleitung zum Experimentieren im Unterricht an Gymnasien, Realschulen und Gewerbschulen. Quandt & Händel, Leipzig 1881, S. 479, Abb. 362 (PDF-Datei auf Wikimedia Commons).
5. ↑ Gerhard Meyendorf: Laborgeräte und Chemikalien, Volk und Wissen Volkseigener Verlag Berlin, 1965, S. 20.