Каждый глоток горячей воды из термоса останется в прошлом.

«Пейте больше горячей воды» — это настолько универсальный ответ. Будь то простуда или необходимость снять усталость, «пейте больше горячей воды» кажется панацеей.

Он Термос Чаша, содержащая это панацею, фактически сформировалась еще тысячу лет назад, во времена династии Сун.

Основные материалы обычного ТермосСегодня мы используем стекло и ртуть. Важным процессом в производстве является ртутное покрытие, и технология ртутного покрытия достигла высокого уровня развития еще во времена династии Сун.

В частности, ртутное покрытие заключается в нанесении жидкого сплава золота (ртути) на поверхность предмета, после чего его нагревают и запекают. После испарения ртути получается позолоченный предмет. Что касается стекла, его история восходит к династии Западная Чжоу. Однако ранний процесс производства стекла был недостаточно развит. В то время стекло описывали как «очень яркое по цвету, но легкое и хрупкое по текстуре» и не выдерживающее высоких температур. После династии Сун в рецептуру стекла стали добавлять наньпэнский песок, что улучшило текстуру стекла и устранило его недостатки — хрупкость и неустойчивость к высоким температурам. Благодаря этим предпосылкам технология изготовления термосов династии Сун постепенно созрела.

Знаменитая бутылка Dewar's

По сравнению с термосами эпохи династии Сун, современные термосы обладают лучшей теплоизоляцией благодаря двухслойному стеклу и вакууму между слоями стекла. Предшественником таких вакуумных термосов был сосуд Дьюара.

Колба Дьюара была изобретена шотландским физиком Джеймсом Дьюаром. Примерно в 1880 году Дьюар начал изучать жидкий кислород. Температура жидкого кислорода очень низкая, и он испаряется при комнатной температуре.

Не имея подходящей емкости для хранения, Дьюар часто беспомощно наблюдал, как жидкость, которую он так усердно готовил, окисляется дотла, и это его угнетало. Чтобы хранить жидкий кислород в течение длительного времени, Дьюар решил изобрести емкость, сверхтеплоизолированную емкость, так и появилась бутылка Дьюара.

Давайте возродим идею Дьюара: сначала используется двухслойный контейнер для повышения теплоизоляционных свойств, но между слоями контейнера всё ещё происходит теплопроводность, поэтому Дьюар пытается удалить воздух из межслоевого пространства. Однако теплопроводность исчезает, а жидкость продолжает излучать тепло, поэтому Дьюар переходит к использованию нержавеющей стали с низким коэффициентом излучения для изготовления контейнера.

На этом этапе сосуд Дьюара в основном уже сформирован. Позже люди продолжали совершенствовать сосуд Дьюара, но в основном в плане материалов, а его основная структура оставалась практически неизменной. Основные принципы современного металлообработки Термосы И сосуды Дьюара устроены аналогично. Они представляют собой не что иное, как двухслойную вакуумную изоляцию и полированный металл. В более совершенных моделях к внешней стороне металлического материала добавляют несколько слоев материалов с плохой теплопередающей способностью, но эффект ограничен и гораздо менее значим, чем теплоизоляционный эффект вакуумного слоя.

передача тепловой энергии

Многие читатели, увидев это, будут сбиты с толку: что такое теплопроводность? Что такое тепловое излучение? В чем проблема низкой излучательной способности? Начнем с того, как теряется тепловая энергия. В теории теплопередачи существует три основных способа передачи тепловой энергии от одного объекта к другому: теплопроводность, тепловая конвекция и тепловое излучение. Когда мы прикасаемся руками к холодной металлической поверхности, мы чувствуем холод, потому что тепловая энергия перетекает от более теплой руки к более холодному металлу. Этот метод теплообмена при непосредственном контакте между твердыми телами называется теплопроводностью.

Подул легкий ветерок, и нам стало прохладно. С точки зрения теплопередачи, это поток воздуха, отводящий тепло от поверхности нашей кожи за счет тепловой конвекции.

Солнце палит в небе, и люди обильно потеют. Это тепловое излучение солнца. Всем известно, что Вселенная — это вакуумная среда, но Солнце всё равно может передавать тепло на Землю посредством теплового излучения. Это происходит потому, что главная особенность теплового излучения заключается в том, что оно не требует среды. И теплопроводность, и тепловая конвекция требуют среды.

Все предметы излучают тепло, но их способность к излучению различна, и физическая величина, измеряющая эту способность, — это коэффициент излучения. Использование материалов с низким коэффициентом излучения (например, металла) может уменьшить тепловое излучение. Зная три основных способа передачи тепла, сделать термокружку несложно. Если вы не проводите тепло, я создам вакуум и предотвращу его передачу; а что насчет теплового излучения? Тогда просто покройте её слоем серебра или используйте металлические материалы и отполируйте поверхность. Что касается конвекции тепла, просто закройте крышку, и всё. Погода становится всё холоднее. Возьмите термокружку в руку и сделайте глоток горячей воды. Разве она не кажется намного теплее?