我们常用的暖水瓶,结构虽然简单,但是原理却一点都不简单,并且出人意料的是,其保温效果好坏,竟然是取决于瓶胆的瓶口。暖水瓶我们先简单介绍一下保温瓶的原理。物体之间的传热方式主要有三种,热传导,热对流,热辐射。暖水瓶要想能长时间保温,必须从这三种传热方式着手。首先,暖水瓶为了杜绝热传导与热对流,均都采用双层玻璃或不锈钢胆构造,并将中层抽真空。瓶胆双层结构抽真空的原因是:热传导和热对流均需要介质,在地球上,空气就可以作为热传导和热对流的介质,抽真空后,暖瓶中的热水的热量无法通过介质与外界环境进行热传导、热对流的方式换热。因此,将热量尽可能多的保留在热水中。比如,在太阳系中,太阳持续通过辐射向周围放热,但太空中的温度为-度左右,就是因为太空中为真空环境,热量无法传递给环境导致的。真空环境中,温度极低,接近绝对零度其次,暖水瓶为了杜绝热水热量通过热辐射的方式散热,将内胆镀银或包铜箔或、铝箔,使其产生镜面反射,将热辐射反射回热水内,使温度持续保温。瓶胆镀银众所周知,热辐射无需介质,并且有温度的物体均会向外辐射热量。因此,热辐射无法避免,但热辐射属于电磁波范畴,均有反射,折射衍射等物理现象,因此,可将热水向外界的热辐射反射回热水内,这样就最大限度的减少了暖水瓶中热量的散失。虽然,暖水瓶已经最大限度切断了热量散失的三大途径,但并不能保证绝对杜绝热传导、热对流、热辐射的发生。事实上,暖水瓶最大的缺陷就在于瓶口之处,因为此处是内胆外胆交汇处,直接与大气接触,热传导、热对流现象在此处最为剧烈,可以说,暖水瓶的90%热量散失是发生在瓶口部位。因此瓶口的设计也是决定了暖水瓶的保温效果,通常在制造暖水瓶时,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。瓶口另外,很多朋友认为,暖水瓶中热水越多,保温效果越好。其实不然,科学验证,暖水瓶中贮水量约到90℅时,其热量散失最慢,保温效果最好。这是为何呢?其实还是与瓶口相关,若是暖水瓶中装满热水,瓶口温度高,与环境温差大,热传导、热对流最为严重;但当暖水瓶内热水很少时,其散失到外界环境的热量虽然少,但是热水的热量却被凉的玻璃胆吸收,同样导致热水温度降低。所以暖水瓶要想有理想的保温效果,即不要装得太满,也不能装的太少。暖水壶装90%热水最佳上文介绍了暖水瓶的保温原理,我们再讨论一下如何挑选暖水瓶,即如何判断暖水瓶是否合格。在瓶口大小长短确定的前提下,可通过以下两个方面进行挑选。第一,瓶胆夹层真空度越高,保温效果越好。瓶胆真空度越高,热传导、热对流散失的热量越少。瓶胆而瓶胆真空度可通过声音来判断,由于真空不能传播声音,瓶胆夹层中真空度越高,从瓶口传进保温瓶中的各种声音也就越不容易通过夹层传出来,声音在瓶内经过内壁多次反射后,就会形成很浓重的嗡嗡声,因此这种声音越大,其保温性能也就越好。第二,瓶胆镀银越均匀,保温效果越好。瓶胆内部可以通过手电筒像瓶内照射,如有漏镀部位,那么这个部位对光的反射能力就会很弱,一眼立刻发现。
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