Każdy łyk gorącej wody, którą pijesz z kubka termicznego, to historia

„Pij więcej gorącej wody” to uniwersalna odpowiedź. Niezależnie od tego, czy jesteś przeziębiony, czy chcesz złagodzić zmęczenie, „pij więcej gorącej wody” wydaje się być panaceum.

Ten Termos Puchar zawierający to panaceum narodził się już tysiąc lat temu, w czasach dynastii Song.

Główne materiały zwyczajne TermosObecnie używamy szkła i rtęci. Ważnym procesem produkcyjnym jest powlekanie rtęcią, a technologia powlekania rtęcią była bardzo rozwinięta w czasach dynastii Song.

Dokładniej, platerowanie rtęcią polega na nałożeniu ciekłego stopu złota z rtęcią na powierzchnię przedmiotu, a następnie podgrzaniu i wypaleniu. Po odparowaniu rtęci uzyskuje się pozłacany przedmiot. Historia szkła sięga czasów dynastii Zhou Zachodniej. Jednak wczesny proces produkcji szkła nie był jeszcze wystarczająco rozwinięty. Ludzie opisywali szkło w tamtych czasach jako „bardzo jasne, ale o lekkiej i kruchej teksturze” i nieodporne na wysokie temperatury. Po dynastii Song zaczęto dodawać piasek Nanpeng do receptury szkła, co poprawiło teksturę szkła i przezwyciężyło jego kruchość i nieodporność na wysokie temperatury. Dzięki tym warunkom technologia produkcji termosów z czasów dynastii Song stopniowo dojrzewała.

Słynna butelka Dewara

W porównaniu z termosem z czasów dynastii Song, współczesny termos ma lepszą izolację, ponieważ posiada dwuwarstwowe szkło i próżnię w międzywarstwie. Poprzednikiem tego termosu próżniowego był termos Dewara.

Naczynie Dewara zostało wynalezione przez szkockiego fizyka Jamesa Dewara. Około 1880 roku Dewar rozpoczął badania nad ciekłym tlenem. Temperatura ciekłego tlenu jest bardzo niska i w temperaturze pokojowej paruje.

Bez odpowiedniego pojemnika do przechowywania, Dewar często bezradnie patrzył, jak płyn, który tak ciężko przygotowywał, utlenia się do nicości, i popadał w przygnębienie. Aby móc długo przechowywać ciekły tlen, Dewar postanowił wynaleźć pojemnik, pojemnik o doskonałej izolacji, tak powstała butelka Dewara.

Przywróćmy pomysł Dewara: najpierw zastosowano dwuwarstwowy pojemnik, aby poprawić izolację termiczną, ale nadal zachodzi przewodzenie ciepła między nimi, więc Dewar próbuje usunąć powietrze z międzywarstwy. Przewodzenie ciepła zanikło, ale ciecz nadal emitowała ciepło, więc Dewar zdecydował się na stal nierdzewną o niskiej emisyjności, aby wykonać pojemnik.

W tym momencie butelka Dewara jest już praktycznie uformowana. Później ludzie nadal ją ulepszali, głównie pod względem materiałów, a jej główna konstrukcja pozostała zasadniczo niezmieniona. Podstawowe zasady nowoczesnego metalu Kubki termiczne Butle Dewara są takie same. To nic innego jak dwuwarstwowa próżnia i polerowany metal. W bardziej zaawansowanych modelach, na zewnątrz metalu dodawane są warstwy materiałów o słabych właściwościach przewodzenia ciepła, ale efekt jest ograniczony i znacznie mniej istotny niż efekt izolacji termicznej warstwy próżniowej.

przenoszenie energii cieplnej

Wielu czytelników będzie zdezorientowanych po przeczytaniu tego tekstu: czym jest przewodzenie ciepła? Czym jest promieniowanie cieplne? Co jest nie tak z niską emisyjnością? Wszystko zaczyna się od tego, jak tracona jest energia cieplna. W teorii przenoszenia ciepła istnieją trzy główne sposoby przenoszenia energii cieplnej z jednego obiektu do drugiego: przewodzenie ciepła, konwekcja ciepła i promieniowanie cieplne. Kiedy dotykamy zimną metalową powierzchnię dłońmi, odczuwamy zimno, ponieważ energia cieplna przepływa z cieplejszej dłoni do chłodniejszego metalu. Ta metoda wymiany ciepła w bezpośrednim kontakcie między ciałem stałym a ciałem stałym nazywa się przewodzeniem ciepła.

Wiał wiatr i poczuliśmy chłód. Z punktu widzenia wymiany ciepła, jest to przepływ powietrza, który odbiera ciepło z powierzchni naszej skóry poprzez konwekcję termiczną.

Słońce praży na niebie, a ludzie obficie się pocą. To promieniowanie cieplne Słońca. Wszyscy wiemy, że wszechświat jest środowiskiem próżni, ale Słońce nadal może przekazywać ciepło do Ziemi poprzez promieniowanie cieplne. Dzieje się tak, ponieważ największą cechą promieniowania cieplnego jest to, że nie wymaga ono ośrodka. Zarówno przewodzenie ciepła, jak i konwekcja ciepła wymagają ośrodka.

Wszystkie obiekty emitują ciepło, ale ich zdolność do promieniowania jest różna, a miarą fizyczną tej zdolności jest emisyjność. Używanie materiałów o niskiej emisyjności (takich jak metal) może zmniejszyć promieniowanie cieplne. Znając trzy główne sposoby przenoszenia ciepła, wykonanie kubka termicznego jest proste. Jeśli nie przewodzisz ciepła, odkurzę go i zapobiegnę jego przenoszeniu; promieniowanie cieplne? Następnie po prostu pokryj go warstwą srebra lub użyj materiałów metalowych i wypoleruj powierzchnię. Jeśli chodzi o konwekcję ciepła, po prostu zamknij pokrywkę i to wszystko. Robi się coraz zimniej. Weź kubek termiczny do ręki i napij się gorącej wody. Czy nie jest ci o wiele cieplej?