货号:8820
热水瓶的内部结构 要制作像热水瓶那样的容器,一种方法是拿一个罐子,用泡沫绝热材料把它包裹起来。绝热材料之所以起作用,有两个原因。首先,泡沫中的塑料是热的不良导体。其次,泡沫中截留的空气更不利于热的传导。因此会降低传导性。由于空气被分隔成极小的气泡,因此泡沫绝热材料在很大程度上还起到了消除泡沫内部对流的作用。所以,经过泡沫的进行的热传递就非常少。 内部结构事实表明还有比泡沫更好的绝热体——真空。真空就是没有原子。“完全真空”不含任何原子。要实现完全真空几乎是不可能的,但是可以做到接近真空,没有了原子,就可以完全消除传导和对流。 热水瓶里有一个抽成真空的玻璃瓶胆。热水瓶内部是玻璃层,而玻璃周围是真空。玻璃瓶胆容易破,所以将它包在塑料或金属外壳内。许多热水瓶其实是可以旋开并取出玻璃瓶胆的。 热水瓶还更进了一步。玻璃进行了镀银处理(像镜子那样),以减少红外辐射。真空和镀银的结合大大减少了对流、传导和辐射造成的传热。 那么为什么热水瓶里的东西最终会冷却下来?在图中,您可以看到有两个传热的路径。其中比较大的是瓶塞,另一个就是玻璃,它在热水瓶顶部内外壁交接的地方产生了一个传热的路径。虽然通过这些路径进行的传热很少,但并不是没有。 热水瓶是否知道里面的液体是热是冷?不知道。热水瓶所做的只是限制通过热水瓶壁进行的传热。那样可以使热水瓶里面的液体长时间保持温度几乎不变,无论是热还是冷。
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