Термоси, більш відомі як термоси, стали необхідним предметом для багатьох.Вони дозволяють зберігати наші улюблені напої гарячими чи холодними протягом тривалого часу, що робить їх ідеальними для тривалих подорожей, пригод на природі чи просто насолоди гарячим напоєм у холодний зимовий день.Але чи замислювалися ви коли-небудь про те, як термос може зберігати свій вміст при контрольованій температурі протягом тривалого періоду часу?У цьому блозі ми заглибимося в науку, що стоїть за втратою тепла термосами, і дізнаємося, чому вони настільки ефективні для ізоляції.
Дізнайтеся про теплообмін:
Щоб зрозуміти, як термос розсіює тепло, важливо зрозуміти концепцію теплопередачі.Тепло безперервно передається від областей з більш високою температурою до областей з нижчою для досягнення теплової рівноваги.Існує три способи теплообміну: кондукція, конвекція і випромінювання.
Кондукція і конвекція в термосі:
Термоси покладаються на два способи передачі тепла: провідність і конвекція.Ці процеси відбуваються між вмістом колби та внутрішніми та зовнішніми стінками колби.
проведення:
Проведення означає передачу тепла через прямий контакт між двома матеріалами.У термосі внутрішній шар, який утримує рідину, зазвичай виготовлений зі скла або нержавіючої сталі.Обидва ці матеріали є поганими провідниками тепла, а це означає, що через них тепло не пропускається.Це обмежує передачу тепла від вмісту колби до зовнішнього середовища.
конвекція:
Конвекція передбачає передачу тепла через рух рідини або газу.У термосі це відбувається між рідиною та внутрішньою стінкою колби.Внутрішня частина колби зазвичай містить подвійні скляні стінки, простір між скляними стінками частково або повністю вакуумований.Ця область діє як ізолятор, обмежуючи рух молекул повітря та зменшуючи конвективний процес.Це ефективно зменшує втрати тепла від рідини до навколишнього повітря.
Радіаційні та ізоляційні ковпаки:
Хоча теплопровідність і конвекція є основними засобами втрати тепла в термосі, випромінювання також відіграє незначну роль.Радіація означає передачу тепла електромагнітними хвилями.Однак термоси мінімізують радіаційні втрати тепла завдяки використанню відбиваючих покриттів.Ці покриття відбивають променисте тепло назад у колбу, не даючи йому вийти.
Окрім вакуумної ізоляції, термос також оснащений ізольованою кришкою.Кришка додатково зменшує втрати тепла, зводячи до мінімуму теплообмін прямого контакту між рідиною та навколишнім повітрям поза колбою.Це створює додатковий бар’єр, забезпечуючи довше збереження бажаної температури вашого напою.
Знання того, як термос розсіює тепло, допомагає нам оцінити науку та техніку, залучену до створення такої чудової системи ізоляції.Завдяки комбінації провідності, конвекції, випромінювання та ізольованих кришок, ці колби чудово підтримують температуру, яка потрібна вашому напою, будь він гарячим чи холодним.Тому наступного разу, коли ви будете пити чашку гарячої кави або насолоджуватися освіжаючим холодним напоєм через кілька годин після наповнення термоса, пам’ятайте про науку підтримки ідеальної температури.
Час публікації: 25 липня 2023 р