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熱水瓶,也叫保溫瓶,是英格蘭的科學家杜瓦發明的。1900年,他第一次使壓縮氫氣變成液體,即液態氫。這種東西得用瓶子裝起來,可當時並沒有現在這樣的保溫瓶。他就自己研製。他採用真空的辦法,即做成雙層瓶子,把隔層中的空氣抽掉,切斷傳導。可是這樣之後熱的輻射也會影響保溫,於是杜瓦在真空的隔層里又塗了一層銀或反射塗料,把熱輻射擋回去。再用一個塞子把瓶口堵住。這樣熱傳導的三個方式都被切斷了,瓶內膽能較長時間保持溫度。他就用這種瓶子儲存液態氫。後來得到廣泛的應用,幾乎現在每家都有保溫瓶即熱水瓶。

1熱傳遞

傳導
讓我們先回答一個簡單的問題:什麼是熱?熱就是原子的運動。原子的「熱」可以用它的速度來代表。在絕對零度(absolute zero)時沒有原子運動。但是,當原子變熱時,它們就會開始運動。當一個原子與其他原子發生碰撞時,就會傳輸熱量。這種情況與撞球碰撞有點類似,第二個原子得到了第一個原子的一部分運動能量。熱量就是通過這些碰撞傳輸的。 這一現象的最佳例子就是,拿一根金屬棒並加熱它的一端,另一端通過傳導就會變熱,然後變燙。當您把金屬平底鍋放在爐子上時,熱量通過鍋底部的金屬進行傳導,鍋里就會變熱。一些材料(如金屬)的導熱性要優於其他材料(如塑料)。
對流
對流是液體和氣體的一種屬性。發生的原因是,液體或氣體變熱的部分會上升到其餘部分之上。這樣,如果您把一碗熱湯放在餐桌上,它會加熱碗周圍的一部分空氣。而由於該部分空氣比周圍的空氣熱,它就會上升。冷空氣會填充留下的空間。然後,這部分新的冷空氣又被加熱並上升,如此循環,可以設法加快對流速度,這就是對著熱湯吹氣可以讓它快點涼下來的原因。如果沒有對流,熱湯保熱的時間會長得多,因為空氣是熱的不良導體。
聽音法
把空瓶口附在耳朵上,回聲越大越好!
這是檢測水瓶膽有沒有破裂的一種方法,那些聲音是空氣流動形成的迴音,回聲越大越好!

開水速測法

在空瓶中導入半瓶至一瓶開水,蓋上蓋兒,大約三分鐘后,雙手捧住熱水瓶試溫,如果感覺熱,說明保溫性能不佳;如果不感覺熱,說明保溫性能好。

2其他資料

人在太陽光的照射下 ,會感 到身上熱乎乎的 ,這是因為太陽 的熱射到了我們身上,這叫熱的輻射。
防止熱輻射的最好辦法是把它擋回去,反射熱最好的材料是鏡子。
倒一杯開水放在桌子上,由於杯子里的水和周圍 空氣的流動,使得水溫逐漸變得 和周圍環境的溫度一樣了,這是熱的對流。
如果在杯子上加個蓋,就 把對流的道路擋住了。可 是這杯水依然會變涼,只是時間長些。這是因為杯子有傳熱的性質,這叫做熱的傳導。
熱水瓶膽用雙層玻璃做成,兩層玻璃都鍍上了銀,好像鏡
熱水瓶
子一樣,能 把熱射線反射回去,這就斷絕了熱輻射的通路。把熱水瓶 的兩層玻璃之間抽成真空,就破壞了對 流傳導的條件。熱 水瓶蓋選用不容易傳熱的軟木 塞, 隔斷了對流傳熱的通路。完善地把傳熱的三條道路都擋住了,熱就可以長久地保留下來。但熱水 瓶的隔熱並不那麼理想,仍然有一部分熱能夠跑出來,因此熱水瓶的保溫時間有一定限度。
熱水瓶的功能是保持瓶內熱水的溫度,斷絕瓶內與瓶 外的熱交換,使瓶內的「熱」出 不去,瓶外的「冷」進不來。如果在熱水瓶里放上冰棍兒,外面的「熱」同樣不容易跑 到瓶子里,冰棍也不容 易化。所以把熱水瓶叫做保溫瓶是科學的,因為它既 能保「熱」,也能保「冷」。 熱水瓶能夠保溫,是由熱水瓶膽的構造特徵所決定的。原來,熱水瓶膽由兩層薄的玻璃外殼組成,兩層外殼之間抽去空氣,並在瓶膽一側鍍上一層薄薄的銀。熱水瓶膽有一個比它「身體」部分細得多的瓶口,瓶口上可以塞上軟木塞。正是這樣的構造使熱水瓶成了「心腸熱,外表冷」的保溫瓶。
當熱水瓶中灌入開水以後,熱水瓶的結構使水的熱量不能以通常方式進行傳遞:一是熱的對流被切斷。瓶內被加熱的空氣會尋找所有可能的「出口」往外跑,而外面的冷空氣也會無孔不入地鑽進熱水瓶里去。但是,由於瓶頸較細,又被軟木塞緊緊地塞住,因此熱對流的唯一通道被切斷。二是熱傳導被阻塞。雖然與金屬物品相比,空氣的導熱性能比較差,但瓶膽中的熱量仍然會通過玻璃外殼傳遞到瓶外的空氣中去。但是,由於瓶膽有兩層玻璃外殼,中間又抽成真空,因此熱傳導的媒介物——空氣變得非常稀薄,熱傳導的通道也被阻斷。三是熱輻射被杜絕。冬天,在太陽光下,我們會感到比較暖和,這正是太陽光的熱輻射造成的。由於熱水瓶膽鍍上了一層薄薄的銀,因此熱量的輻射受到了銀層的反射而被擋在瓶膽內部,這就使得熱輻射的途徑也被杜絕了。
理想的情況是,瓶膽把傳熱的三種方式都阻斷以後,熱水瓶中的熱水可以永久地不會冷卻下來。但是,實際上熱水瓶的隔熱效果並不那麼完善,因此熱水瓶的保溫總有一個時間的限度,超過這個時間限度,熱水瓶就不再保溫。
.熱水瓶為什麼能保溫呢?
熱的傳遞方式有三種:熱的輻射、熱的對流、熱的傳導。
人在太陽光的照射下,會感到身上熱乎乎的,這是因為太陽的熱射到了我們身上,這叫熱的輻射。
防止熱輻射的最好辦法是把它擋回去,反射熱最好的材料是鏡子。
倒一杯開水放在桌子上,由於杯子里的水和周圍空氣的流動,使得水溫逐漸變得和周圍環境的溫度一樣了,這是熱的對流。
如果在杯子上加個蓋,就把對流的道路擋住了。可是這杯水依然會變涼,只是時間長些。這是因為杯子有傳熱的性質,這叫做熱的傳導。
熱水瓶膽用雙層玻璃做成,兩層玻璃都鍍上了銀,好像鏡子一樣,能把熱射線 反射回去,這就斷絕了熱輻射的通路。把熱水瓶的兩層玻璃之間抽成真空,就破壞了對流傳導的條件。熱水瓶蓋選用不容易傳熱的軟木塞,隔斷了對流傳熱的通路。完善地把傳熱的三條道路都擋住了,熱就可以長久地保 留下來。但熱水瓶的隔熱並不那麼理想,仍然有一部分熱能夠跑出來,因此熱水瓶的保溫時間有一定限度。
熱水瓶的功能是保持瓶內熱水的溫度,斷絕瓶內與瓶外的熱交換,使瓶內的「熱」出不去,瓶外的「冷」進不來。如果在熱水瓶里放上冰棍兒,外面的「熱」同樣不容易跑到瓶子里,冰棍也不容易化。所以把 熱水瓶叫做保溫瓶是科學的,因為它既能 保「熱」,也能保「冷」。
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