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保温瓶的真空绝缘是如何工作的?

保温瓶中的真空保温是让咖啡长时间热着的最好方法之一。从表面上看,这个原理似乎相对简单。真空的存在是为了防止热量流失和寒冷进入。但是在这个盖子下面有一些严肃的物理现象在发生。

那么,真空绝缘是如何工作的呢?这篇文章将深入探讨热量传播的方式,咖啡变冷的原因,以及真空绝缘的内部工作原理。

真空绝缘是如何工作的?-炎热旅游指南

热的传播有三种基本方式——传导、对流和辐射。下面是对所有这三个原则的快速概述。

传导

传导发生在两个物体接触时。准确地说,热从热的物体或液体接触到冷的物体或液体。

对流

对流发生时,两个物体不需要直接接触。最好以风扇加热器为例来描述它是如何工作的。当风扇吹动时,热空气推动冷空气上升。换句话说,热空气在你的房间里坐得更高,而冷空气离地板更近。(1

如果你使用对流微波,你可以使用这个原理来重新加热你的咖啡。

辐射

因为它们的原子从热中获得额外的能量,热物体在迅速恢复到正常状态之前会发出光。有时你看不到光,但仍然能感觉到热。这叫做红外辐射。例如,你可以感觉到白炽灯的辐射。(2

冒着烟的热咖啡可能会从杯子里散发出热量,但使用真空保温保温瓶时,你不应该感到任何热量在流失。

热咖啡好几个小时——真空隔热是如何在这样的咖啡保温瓶中工作的呢
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真空绝缘如何在你的保温瓶工作?

要了解真空热水瓶的内部工作原理,最好看看它的组成部分。在外面,保温瓶有一个螺旋盖和一个不锈钢或塑料制成的外壳。外壳下面有两层玻璃或不锈钢。

真空位于具有反射涂层的第一(外层)玻璃层和由玻璃或不锈钢制成的第二(内层)玻璃层之间。这些层在顶部熔合以确保密封紧密。此外,底部有支撑,以防止摆动。在外壳和玻璃层之间也可能有额外的隔热层,以保护内部玻璃免受破裂和损坏,以防你掉了保温瓶。

你需要了解的关键是保温瓶能使热的东西保持热,冷的东西保持冷。

当所有的说和做,每个设计元素的真空绝缘热水瓶是有防止任何形式的热传递。确切地说,由于真空,不应该有任何传导。对流是防止拧上盖子的顶部,和反射涂层保持辐射内部内室。

正如引用中所示,如果你想让咖啡保持冰凉,同样的原则就像魔法一样有效。这一次,保温元件防止热量渗入,保持内部保温瓶内的低温。(3.

目前,Zojirushi真空瓶有限公司拥有真空保温瓶的专利。然而,它最初是由Gustav Robert Paalen在1908年设计并申请专利的。

为什么旅行杯的真空隔热很重要?

简而言之,真空隔热很重要,因为这是让咖啡连续热上几个小时的最好方法。但是为什么咖啡会变冷呢?

答案就在于咖啡的温度和室温的不同。理想的咖啡酿造温度是195°F到205°F。事实上,最好的啤酒温度接近205华氏度。然而,你房间的温度通常在70华氏度左右。由于两者之间的巨大差异,热量迅速从壶或杯子转移到房间。

但是如果你把咖啡倒进一个真空绝缘旅行杯,你就可以防止通过对流、传导或辐射进行的快速传热。这样,几个小时后,当你打开咖啡杯时,咖啡应该还在冒烟。不知道该选哪个旅行杯?看看我们的选择这里是最好的旅行咖啡杯

最终的想法

真空绝缘的工作原理可以归结为基本的物理原理和巧妙的设计。也就是说,一些真空隔热杯子比其他杯子保温效果更好。因此,最好的咖啡一边通常都是有真实记录的品牌。

常见问题

是的,热可以通过真空传递。这是否会降低真空绝缘杯子的效率?当然不是。只要你选了一个做工精良的杯子,你就不用担心咖啡变凉了。

真空吸收热量并提高温度。很快,热平衡就达到了,一些热原子就蒸发了。但是要记住,真空杯内部有一层反光涂层,以防止热量接触到真空。

真空绝缘意味着你的保温瓶有一个绝缘层之间的两个内部不锈钢或玻璃部分。这些设计元素结合在一起,可以让你的咖啡冷或热。


  1. (2018年7月31日)。关于对流烤箱你需要知道的一切。从https://www.cnet.com/how-to/what-is-a-convection-oven获取
  2. 辐射传热。(无日期)。2019年7月3日,从https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/radiation-heat-transfer获取
  3. US4427123A -不锈钢热水瓶。(无日期)。2019年7月3日,从https://patents.google.com/patent/US4427123A/en获取
    我是当地居民,意大利浓缩咖啡专家,在多雨的英国磨练我的提取技能。我喜欢牛津逗号,我的血管里流淌着墨水和咖啡(不是字面意思,否则我现在已经死了)。

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