Den vanliga rekommendationen att förvärma en termos kan vara värd att återbesöka mot bakgrund av vad vi vet om olika materials specifika värmekapacitet.

Det är vanligt att man ser rekommendationen att man skall förvärma sin termos genom att först hälla hett vatten i den, för att sedan tömma ut detta och därefter fylla den med det varma man skall förvara i den. Men hur fungerar detta egentligen, och gör det någon skillnad i praktiken? Detta är en fråga som vi kan använda våra kemikunskaper för att analysera.

Den energi som går åt till att värma upp ett visst material kallas dess specifika värmekapacitet, som mäts i enheten J · g-1 · K−1. För att beräkna mängden energi använder man normalt formeln

q = c · m · ∆T

där c är den specifika värmekapaciteten, m är massan i gram och ∆T är ändringen i temperatur (i grader Kelvin). Och då energi inte kan försvinna vet vi att energin som vattnet förlorar motsvaras av den energi som stålet tar upp.

En ordinär ståltermos med en volym av en liter väger normalt ca 4–500 g, och utan att ha sönder en termos får vi anta att hälften av den massan (250 g) är i kontakt med vätskan i termosen, och därmed värms upp av den. För stål är den specifika värmekapaciteten cs = 0,466 J g−1 K−1 , för vatten är den caq = 4,18 J g−1 K−1 . Den värme som vattnet förlorar i att värma upp termosen är samma värme som värmer upp termosen när de får samma temperatur. Vi kan därmed ställa upp följande ekvation, där X är den slutliga temperaturen på vattnet. Vi antar att vi fyller en termos som håller rumstemperatur (20 C/293 K) med kokande (100 C/373 K) vatten. Den värmeenergi som vattnet förlorar till stålet och den energi som stålet tar upp beskrivs i uttrycken nedan. Då dessa är lika kan vi sätta upp en ekvation och lösa för X, den slutliga temperaturen som både stålet och vattnet antar.

Effekten av att inte förvärma en termos
Ekvation 1: Uträkning för vattnets värmeförlust i en icke förvärmd termos.

Från uttrycket 9 ovan får vi, när vi sätter in värden, att den nya temperaturen blir 371 K, alltså drygt två grader lägre än vattnets ursprungliga temperatur. Av detta kan vi dra slutsatsen att det inte gör någon praktisk skillnad om vi förvärmer termosen eller inte.