Термосы, более известные как термосы, стали обязательным предметом для многих.Они позволяют нам сохранять наши любимые напитки горячими или холодными в течение длительного времени, что делает их идеальными для длительных поездок, приключений на свежем воздухе или просто для наслаждения горячим напитком в холодный зимний день.Но задумывались ли вы когда-нибудь, как термос может сохранять содержимое при контролируемой температуре в течение длительного периода времени?В этом блоге мы углубимся в науку о потерях тепла термосами и узнаем, почему они так эффективно изолируют.
Узнайте о теплопередаче:
Чтобы понять, как термос рассеивает тепло, важно понять концепцию теплопередачи.Тепло непрерывно передается от областей с более высокой температурой к областям с более низкой температурой для достижения теплового равновесия.Существует три режима теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.
Проводимость и конвекция в термосе:
Термосы полагаются в основном на два метода теплопередачи: теплопроводность и конвекцию.Эти процессы происходят между содержимым колбы и внутренней и внешней стенками колбы.
проводимость:
Под теплопроводностью понимается передача тепла посредством прямого контакта между двумя материалами.В термосе самый внутренний слой, удерживающий жидкость, обычно сделан из стекла или нержавеющей стали.Оба этих материала являются плохими проводниками тепла, а это означает, что они не позволяют теплу легко проходить через них.Это ограничивает передачу тепла от содержимого колбы во внешнюю среду.
конвекция:
Конвекция включает в себя передачу тепла посредством движения жидкости или газа.В термосе это происходит между жидкостью и внутренней стенкой колбы.Внутренняя часть колбы обычно содержит двойные стеклянные стенки, причем пространство между стеклянными стенками частично или полностью вакуумировано.Эта область действует как изолятор, ограничивая движение молекул воздуха и уменьшая конвективный процесс.Это эффективно снижает потери тепла от жидкости в окружающий воздух.
Радиационные и изолирующие колпаки:
Хотя теплопроводность и конвекция являются основными способами потери тепла в термосе, излучение также играет второстепенную роль.Излучение относится к передаче тепла электромагнитными волнами.Тем не менее, термосы сводят к минимуму радиационные потери тепла за счет использования отражающих покрытий.Эти покрытия отражают лучистое тепло обратно в колбу, предотвращая его утечку.
Помимо вакуумной изоляции, термос также оснащен утепленной крышкой.Крышка дополнительно снижает потери тепла за счет сведения к минимуму прямого контактного теплообмена между жидкостью и окружающим воздухом снаружи колбы.Он создает дополнительный барьер, благодаря которому ваш напиток дольше остается при нужной температуре.
Знание того, как термос рассеивает тепло, помогает нам оценить науку и инженерию, задействованные в создании такой великолепной системы изоляции.Используя комбинацию проводимости, конвекции, излучения и изолированных крышек, эти колбы отлично поддерживают температуру, необходимую вашему напитку, будь то горячий или холодный.Поэтому в следующий раз, когда вы будете пить горячий кофе или наслаждаться освежающим холодным напитком через несколько часов после заполнения термоса, вспомните науку о поддержании идеальной температуры.
Время публикации: 25 июля 2023 г.