热水瓶为什么能保温呢?热的传递方式有三种:热的辐射、热的对流、热的传导。
人在太阳光的照射下,会感到身上热乎乎的,这是因为太阳的热射到了我们身上,这叫热的辐射。防止热辐射的最好办法是把它挡回去,反射热最好的材料是镜子。
倒一杯开水放在桌子上,过一段时间,杯子里的水和周围环境的温度一样了,这是热的对流。
如果在杯子上加个盖,就把对流的道路挡住了。可是这杯水依然会变凉,只是时间长些。这是因为杯子有传热的性质,这叫做热的传导。
把热水瓶的两层玻璃之间抽成真空,就破坏了对流传导的条件。热水瓶盖选用不容易传热的软木塞,隔断了对流传热的通路,完美地把传热的三条道路都挡住了,热就可长久地保留下来。但热水瓶的隔热并不那么理想,仍然有一部分热能够跑出来,因此热水瓶的保温时间有一定限度。
热水瓶的功能是保持瓶内热水的温度,断绝瓶内与瓶外的热交换,使瓶内的“热”出不去,瓶外的“冷”进不来。如果在热水瓶里放上冰棍儿,外面的“热”同样不容易跑到瓶子里,冰棍也不容易化。所以把热水瓶叫做保温瓶是科学的,因为它既能保“热”,也能保“冷”。
怎样把开水冷却假设有6个完全相同的一套杯子,其中一个盛满开水。如果利用杯子的吸热作用把开水的温度降低,可以把开水注入其余5个冷杯子中,让杯子吸收开水的热量。怎样注入开水可以获得较佳的冷却效果呢?方法一:把开水平均注入5个杯子中,每个杯子分配到1/5杯开水。
方法二:先把开水整杯注入第二个杯子,等到杯子不再吸热(玻璃的温度升至等于水温)时,再注入第三个杯子,如此类推,最后注入第六个杯子。
不论采用哪一种方法,当杯子注入开水后,杯子的温度升高而开水的温度降低。等杯子的温度和水的温度相等时,就停止吸热了。
当采用第二种方法,整杯开水注入第二个杯中,杯子所升高的温度一定比第一种方法高。
杯子升高的温度较高,就表示杯子吸收开水的热量较多。同理,把开水(现在变为暖水)从第二个杯子再注入第三个杯子中,则第三个杯子所升高的温度,一定比平均注入第三至第六个杯子所升高的温度较多,如此类推。
可知采用第二种方法,可以使开水失去较多的热量,也就是降低较大的温度。
依上述推论,如果以质量相同的玻璃,制成较薄而数目更多的玻璃杯,采用上述第二种方法,则冷却的效果将更大。
打开暖水瓶的外壳,你会发现里面是很亮的银色玻璃瓶,这就是暖水瓶的瓶胆。暖水瓶胆分为内胆和外胆,它们身上涂有一层像镜面一样的银膜,可以将向外散发的热量反射回去。同时,内外胆中间没有空气,即处于真空状态。