保温瓶的原理

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热学论文-杜瓦瓶原理

热学论文-杜瓦瓶原理

杜瓦瓶原理简析简介:杜瓦瓶(Dewars)(也叫保温瓶)是储藏液态气体,低温研究和晶体元件保护的一种较理想容器和工具。

现代的杜瓦瓶是苏格兰物理学家和化学家詹姆斯-杜瓦爵士发明的。

1892年,杜瓦吩咐伯格将玻璃吹制一个特殊的玻璃瓶。

这是一个双层玻璃容器,两层玻璃胆壁都涂满银,然后把两层壁间的空气抽掉,形成真空。

起初,这种杜瓦瓶仅在实验室、医院和探险队中使用,以后在野餐或乘火车时也使用起来。

本文简单介绍杜瓦瓶的大体原理。

关键字:热传导,,热对流,热辐射,平均自由程,平均热动能。

原理:热的传递有三种方式:热传导,热对流,热辐射。

首先要知道什么是热传导现象,热传导现象就是:当气体内温度不均匀时,就会有热量从温度较高处传递到温度较低处。

杜瓦瓶构造是具有双层薄壁的玻璃容器。

假设杜瓦瓶的双层玻璃薄壁之间的间距为l,内外薄壁的温度分别为a和b 。

当两薄壁之间气体压强很低时,这时两壁之间的间距l小于等于分子的平均自由程m(平均自由程就是分子之间在连续两次碰撞之间所通过的自由路程的平均值),因为空气被抽出,导致薄壁间压强低,分子数很少,每个分子连续被碰撞两次需要通过很长的距离m,这个距离比l大。

而任一分子与内壁相碰就获得温度a所对应的平均热动能e1,然后这个分子将无碰撞的跑到外壁和外壁碰撞,能量变为外壁温度b所对应的平均热动能e2。

这样,不断降低稠州空气,降低压强,分子的几乎可以认为独立无干扰无碰撞的往返于两壁之间进行着能量的传递。

这种能量的传导体现为分子自身平均热动能的变化(在e1和e2之间变化)。

由于单位体积的分子数也就是参与碰撞运送能量的分子数减少,热传导速率降低,所以导热性减弱,两瓶壁间隙抽成真空以削弱热对流,于是达到了保温的效果。

保温这种效果也是双向的,即使瓶内高温物质能量流失减慢,也使低温物质不收外界环境的影响;同时也不让外界受瓶内空间的影响。

同时,材料也是一大关键,最普通的采用玻璃为主材料,所有表面材料均采用全镀光亮银或者铝的方式,中间为双层玻璃瓶胆,两层之间抽成真空状态,也镀上银或铝,真空状态可以避免热对流和传导散热,玻璃本身也是热的不良导体,镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去。

气压暖瓶工作原理

气压暖瓶工作原理

气压暖瓶工作原理
气压暖瓶是一种利用加热产生的气体膨胀来保温的器具。

其工作原理如下:
1. 气压暖瓶通常由两层容器组成,内层为食物或饮料的容器,外层则是保温层。

保温层通常由双层不锈钢构成,之间填充有真空或者保温材料,以减少热量传递。

2. 在使用前,通常需要将气压暖瓶的内层容器填充热水,以提高初始温度。

3. 然后,将瓶口紧密封闭,确保内部不会产生热量和水分的流失。

4. 热水的温度升高后,水分分子会产生蒸气,进而使内部气体的压力增加。

5. 高温下,气体的分子加速运动,撞击容器壁,并传递热量给容器壁,导致容器外部温度上升。

6. 由于内层容器与外部环境隔离,外部温度上升的速度较慢,而内部热量则被保持在相对恒定温度。

7. 这样,即使外部环境温度较低,气压暖瓶仍能保持食物或饮料的温度。

8. 当需要使用食物或饮料时,只需打开气压暖瓶的密封盖,即
可取出,并保持温度较长时间。

总之,气压暖瓶通过利用气体的膨胀和热传导原理,保持食物或饮料的温度。

暖壶瓶胆的保温原理

暖壶瓶胆的保温原理

暖壶瓶胆的保温原理
暖壶瓶胆的保温原理主要涉及以下几个方面:
1. 双层结构:暖壶瓶胆一般采用双层结构,内外两层之间留有一定的间隙,形成真空层。

真空层能够有效地阻挡热能的传递,减少热量的散失。

2. 保温材料:暖壶瓶胆内外两层之间的间隙通常填充有保温材料,如矽胶、聚氨酯泡沫等。

这些材料具有较好的隔热性能,能够减少热能的传导和辐射。

3. 不锈钢材质:暖壶瓶胆一般采用不锈钢材质,不锈钢具有较低的热传导率,能够减少热量的流失,并且能够抵抗腐蚀,保持容器的完整性。

4. 密封性:暖壶瓶胆具有良好的密封性,能够防止空气流动,减少热量的对流传输,进一步提高保温效果。

综上所述,暖壶瓶胆的保温原理主要是通过双层结构、保温材料、不锈钢材质以及密封性等方式减少热量的传导、辐射和对流,从而延缓热量的损失,保持液体的温度。

保温瓶的保温原理

保温瓶的保温原理

保温瓶的保温原理
保温瓶是一种常见的保温容器,其保温原理主要通过以下几个方面来实现:
1. 双层结构:保温瓶通常由两层组成,内层和外层之间形成一个真空层。

这个真空层可以避免热能通过传导的方式流失,因为真空是一个非常低导热的环境。

同时,双层结构还可以减少保温瓶表面和外界环境的接触面积,减少热量的散失。

2. 内部涂层:保温瓶的内部通常会涂上一层防腐蚀和保温的特殊涂层。

这种涂层可以减少热能通过传导的方式散失,并且防止液体与金属接触产生化学反应,从而保证液体的质量和温度。

3. 密封性:保温瓶通常采用特殊的密封设计,确保其内部气体不会与外界环境产生热交换。

这样可以减少热量的流失,提高保温效果。

此外,密封性还可以防止保温瓶内的液体外泄,保持容器内部的干燥。

4. 保温材料:保温瓶的外层通常使用保温效果较好的材料,如不锈钢、陶瓷等。

这些材料具有较低的导热系数,能够有效防止环境温度对容器内液体温度的影响。

5. 盖子设计:保温瓶的盖子通常采用两层结构,内层是与瓶口紧密贴合的密封盖,外层是保温杯盖。

密封盖可以有效防止热量通过传导散失,并且防止液体溢出。

保温杯盖则可以进一步增加保温效果,保持液体的温度。

总之,保温瓶通过双层结构、特殊涂层、密封性、保温材料和盖子设计等多种方式来实现保温效果。

它可以有效减少热量的流失,保持液体的温度,让我们可以随时随地享用热饮。

不锈钢保温瓶原理

不锈钢保温瓶原理

不锈钢保温瓶原理
不锈钢保温瓶是一种常见的保温容器,其保温原理是利用不锈钢内胆和真空层之间的隔热设计,有效阻止热量的传递和损失。

不锈钢保温瓶的内胆采用高质量的不锈钢材料,具有良好的绝热性和耐腐蚀性能。

而保温瓶的真空层则是通过在内外胆之间形成真空环境,有效减少热量的传导和对流,从而降低热量的损失。

真空环境可以防止热量通过辐射方式散失,同时也防止外部环境的热量进入保温瓶内部。

当热液体或热饮料被倒入不锈钢保温瓶中时,瓶子内部的真空层会阻止热量的外流,使热液体保持更长时间的热度。

同样的道理,冷液体或冷饮料也能得到类似的保温效果。

不锈钢保温瓶还通常具有附加的保温层,如塑料外壳或橡胶套,以增加保温效果和更好的握感。

这些层可以进一步减少热量的传递和损失,确保液体的温度保持更加稳定。

总体来说,不锈钢保温瓶通过内部的不锈钢内胆和真空层的隔热设计,以及外部的保温层,实现了更好的保温效果。

这种设计使得热液体可以长时间保持热度,冷液体也能保持凉爽,为人们提供了便利和舒适。

暖瓶的隔热原理

暖瓶的隔热原理

暖瓶的隔热原理
暖瓶的隔热原理是基于热传导、热辐射和热对流这三种热传递方式的控制。

热传导是热量通过物体内部的分子传递,是
暖瓶隔热的一个重要因素。

暖瓶采用的材料通常
是热导率较低的材料,如不锈钢、玻璃、塑料等。

不锈钢是常用的暖瓶内胆材料,其热导率较低,能够有效减少热量在内胆内部的传递,降低内部
温度的损失。

另外,暖瓶内胆通常是双层结构,内外层之间有一层真空,减少了空气分子的传导。

真空层不仅能阻挡热传导,还能阻挡热辐射和热
对流,提高隔热效果。

热辐射是指物体表面的热量以电磁波的形式
传递给周围环境。

暖瓶通常在内胆外面覆盖一层
镀铬或铝膜,这种镀铬或铝膜能够反射辐射热,降低热量的辐射损失。

相比于一般的金属材料,镀铬或铝膜的反射率较高,减少了热辐射的传递。

热对流是指热量通过气体或液体流动的方式
传递,它是暖瓶隔热的一个主要挑战。

暖瓶内部
通常充满了一定量的空气,空气能够通过对流的
方式将热量从内胆传递到外部环境。

为了减少热
对流的影响,暖瓶通常在内胆的上部设置一个吸热板。

这个吸热板能够将从内部进入的热空气迅速降温,减少热气上升到瓶口的机会,从而减少热对流的传递。

综上所述,暖瓶的隔热原理主要包括热传导、热辐射和热对流三个方面。

通过采用热导率较低的材料、双层结构和真空层,暖瓶能够有效减少热传导的损失。

在外部表面覆盖镀铬或铝膜,能够减少热辐射的传递。

通过设置吸热板,能够降低热对流的影响。

这些措施共同作用,使得暖瓶能够有效地保温,保持饮品或食物的温度,提供给使用者长时间的热量保持。

保温杯原理

保温杯原理

保温杯原理
今天是科学探究的第三节课了,上课之前老师告诉我们这节课上的内容很重要,所以我们都个个摩拳擦掌准备全神贯注的听课。

课堂上,郑老师让我们做了一个对比试验。

她让我们对杯子加外包装如无盖、加盖、加盖加毛巾、包塑料泡沫、加毛巾、包衣服、包纸。

加好之后开始测那个温度变化最小。

我们把这么多的外包装选了几个做实验最后是无盖变化最大,毛巾变化最小。

后来郑老师又跟我们讲了保温瓶保温的原理,保温瓶为什么会保温。

理论是:热量总是从热的一端传向较冷的一端,而保温实让热量传递的更慢些,所以保温杯保温的原理其实就是阻挡杯子内外热的出入。

如果要使保温效果最好,必须要尽量阻挡热的散发、传递,所以需要密封,要使用一些的热的不良导体来做为保温杯的材料,才能使保温瓶保温的效果更好。

今天真是受益匪浅的一天,我们不仅亲手做了实验还懂得了保温杯的制作原理。

保温杯保温瓶的专业知识

保温杯保温瓶的专业知识

保温杯保温壶保温瓶的专业知识保温杯介绍保温杯,简单说就是能够保温的杯子。

一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的盛水的容器,顶部有盖,密封严实,真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热,以达到保温的目的。

保温杯是从保温瓶发展而来的,保温原理与保温瓶一样,只是人们为了方便把瓶做成杯。

热力的传播有三种途径:辐射、对流和传递。

保温杯内银色的杯胆能反射热水的辐射,杯胆和杯身的真空能阻断热力的传递,而不易传递热量的瓶子能阻止热对流。

现在的保温瓶,还应用了磁化水原理,就是在瓶底和瓶盖加上磁铁,使水被磁化。

据说,磁化水有神奇的功效。

保温杯的常见问题和决解方法1.为什么我测试的温度达不到页面所标的保温效力或是保冷效力?龙玺工贸:保温效力或是保冷效力是随着测试环境变化而变化的。

我们所标的保温效力或是保冷效力的测试条件为:保温效力是指在室温20°C时将水温95°C以上的热水注满至中栓下端,在产品竖立无风状态下,放置到测试小时后的水温。

保冷效力是指在室温20°C时将水温4°C以下的冷水注满至瓶口下端,在产品竖立的状态下,放置6小时后的水温。

2.图片看着差不多大小的保温杯,为什么实物这么小或是这么大啊?龙玺工贸:图片不是按1:1的比例显示,所以请在购买前自备尺子(网上购物必备),比量一下尺寸。

而不要凭感觉来判断大小。

以避免不适合自己而带来的麻烦。

我们所提供的尺寸及重量因量取方法不同,不排除与您量取的有所差别,(3CM内)如果对尺寸有精细的要求,请到商场专柜看一下实物,再决定购买。

3.杯盖拧紧时有摩擦的声音,是为什么?龙玺工贸:杯盖和杯子拧紧时因摩擦肯定会发出声音的,商场买到也一样,过分敏感的请慎重。

4.杯盖和杯子之间为什么有缝隙?龙玺工贸:杯子和杯盖之间由于杯盖密封圈弹性的原因不是很均匀,这是很正常的,到商场买到也是一样的。

5.雅皮狗杯子口部位漆没喷上,有毛病?龙玺工贸:保温杯有色喷涂在杯颈处过渡处可能会不均匀的现象,工艺和技术是无法达到的,属于正常情况。

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保温瓶的原理
保温瓶是重要的日常用品,由于在家庭中保温瓶主要用于热水保温,故又称热水瓶。

保温瓶的构造并不复杂。

外面有竹篾、铁皮、塑料等做成的壳,内装瓶胆。

瓶胆由双层玻璃制成,两层之间抽成真空状态,并镀银或铝。

真空状态可以避免热对流,玻璃本身是热的不良导体,镀银的玻璃那么可以将容器内部向外辐射的热能反射回去。

反过来,如果瓶内储存冷液体,这种瓶又可以防止外面的热能辐射到瓶内。

保温瓶的瓶塞,通常以软木或塑料制成,这两种材料也都不易导热。

保温瓶的保温、保冷功能最差的地方是瓶颈周围,热多在该处借助传导方式流通。

因此,制造时总是尽可能缩短瓶颈,容量愈大而瓶口越小的保温瓶,保温效果愈好,正常情况下,12小时之内可使瓶内的冷饮保持在4摄氏度左右,开水在60摄氏度左右。

保温瓶直到1892年才发明出来,虽然那时它的发明者也并没有意识到它会有多大的用途。

发明者是苏格兰科学家詹姆士·杜瓦,当时他正在进行一项使氧气液化的研究工作。

氧气要液化,必须在极低的温度下进行,詹姆士·杜瓦在-240摄氏度的低温下制出了液态氧。

为了保存这种液态氧,也必须要极低的温度。

这就需要设计出一种能使液态氧与外界隔绝的容器,杜瓦设计了一个热不能传进去,也不能散出来的瓶子。

他是根据热传递设计的:第一,它
用两层玻璃瓶制成,瓶中间抽成真空,隔绝了空气对热的
传导;第二,瓶壁涂上了水银,就像镜子反射光线那样,能
把热的辐射反射回瓶内;第三,瓶口盖上瓶塞,防止热从瓶
口溜出去。

现在我们使用的保温瓶,就是从这种〝杜瓦瓶〞演变出来的。

可使盛在里面的液体不论冷、热温度都保持
一定时间内不变。

然而,认识到保温瓶在各种情形中都会有用的是德国玻璃
制造工人赖因霍尔德·伯格。

他在1903年获得了保温瓶的
专利,并且制订了把它投入市场的计划。

伯格甚至举办了
一次给他的保温瓶起个好名字的比赛。

他挑选的获胜名字
是〝瑟莫斯〞(即热水瓶),那是关于热的希腊字。

伯格的
产品非常成功,很快他就将保温瓶运往世界各地。

现在的保温瓶里面不再是涂水银了,60年代以前是镀银层,现在是镀氧化镁。

保温瓶与人们的工作、生活关系密切。

实验室里用它贮存
化学药品,野餐、足球赛时人们用它贮存食物和饮料。


温瓶经常为科学上的用途服务,例如,当液体需要保持恒
温时。

牛痘苗、血清和其他液体也经常用保温瓶来运送。

近年来保温瓶的出水口又添许多新花样,制出了压力保温瓶,接触式保温瓶等。

但保温原理不变。

如何挑选一个保温性能更好的保温瓶呢?明白了保温瓶的
保温原理,我们可以从以下几个方面注意:1.检查瓶胆尾
部的奶尖(即抽气嘴)是否完整无损,如果有断裂就破坏了瓶胆夹层间的真空,失去了保温能力。

2.察看瓶胆有无爆裂痕迹。

3.看瓶口是否圆。

如果瓶口不圆,瓶塞不能密封,会降低保温能力。

4.检查石棉垫是否位移或脱落。

石棉垫即瓶胆中部的三个圆形黑点,它支撑在内外胆之间,如果位移或脱落,瓶胆就会因不能承受应有的盛水压力而爆裂。

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