kaip vakuuminė kolba sumažina laidumo konvekciją ir spinduliuotę

Termosiniai buteliai, dar žinomi kaip vakuuminės kolbos, yra puiki priemonė gėrimams ilgą laiką palaikyti karštus ar šaltus.Be patogumo, termosas turi pažangią izoliacijos sistemą, kuri efektyviai sumažina šilumos perdavimą per laidumą, konvekciją ir spinduliuotę.Šiame straipsnyje mes tyrinėjame, kaip termosas pasiekia šį žygdarbį.

1. Sumažinkite laidumą:

Laidumas yra šilumos perdavimas per tiesioginį dviejų medžiagų kontaktą.Siekiant sumažinti laidumą vakuuminiame butelyje, vakuuminis butelis turi dvisluoksnę struktūrą, pagamintą iš mažo šilumos laidumo medžiagos.Paprastai tarp dviejų nerūdijančio plieno sienų susidaro vakuumas.Nerūdijantis plienas yra geras pasirinkimas, nes jis neleidžia šilumai lengvai praleisti per jo paviršių.Vakuuminis sluoksnis veikia kaip izoliatorius, pašalinantis bet kokią terpę, per kurią gali vykti šilumos perdavimas.

2. Sumažinkite konvekciją:

Konvekcija yra šilumos perdavimas judant skysčiui ar dujoms.Termosas apsaugo nuo konvekcijos, pašalindamas tarpą tarp vidinės ir išorinės sienų, pašalindamas bet kokią oro ar skysčio judėjimo galimybę.Sumažėjęs oro slėgis kolbos viduje taip pat trukdo šilumos konvekcijai, o tai neleidžia šilumai pernešti iš skysčio turinio į supančią kolbos aplinką.

3. Užkirsti kelią radiacijai:

Spinduliuotė yra šiluminės energijos perdavimas elektromagnetinėmis bangomis.Vakuuminės kolbos efektyviai sumažina šilumos spinduliavimą įvairiais mechanizmais.Pirma, atspindintis vidinis kolbos paviršius sumažina šiluminę spinduliuotę, atspindėdamas šilumą atgal į skystį.Šis blizgus įdėklas taip pat suteikia lygią apdailą, kuri sumažina šilumos išsiskyrimą.

Be to, daugelyje termosų tarp vidinių ir išorinių sienų yra sidabruoto stiklo arba metalo sluoksnis.Šis sluoksnis dar labiau sumažina spinduliuotę, atspindėdamas bet kokią šilumos spinduliuotę atgal į skystį, taip ilgiau palaikydamas jo temperatūrą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad termoso kolbos sumažina šilumos perdavimą per laidumą, konvekciją ir spinduliavimą dėl naujoviško dizaino ir medžiagų derinio.Dvigubų sienelių konstrukcija dažniausiai yra pagaminta iš nerūdijančio plieno, kuris sumažina laidumą dėl mažo šilumos laidumo.Vakuuminis sluoksnis pašalina bet kokią terpę, per kurią gali vykti šilumos perdavimas, veikdamas kaip geras izoliatorius.Ištraukdamas tarpą tarp sienų, termosas neleidžia susidaryti konvekcijai ir per šį mechanizmą slopina šilumos perdavimą.Be to, atspindintis pamušalas ir sidabruoto stiklo sluoksniai efektyviai sumažina šilumos spinduliavimą, atspindėdami šilumą atgal į skystį.

Visos šios inžinerijos dėka termosas efektyviai palaiko norimą karštų ar šaltų gėrimų temperatūrą ilgą laiką.Nesvarbu, ar mėgaujatės karštos kavos puodeliu žygiuodami žiemą, ar geriate puodelį vėsaus vandens karštą vasarą, termoso buteliai yra nepakeičiami palydovai.

Apskritai, sudėtingas termoso dizainas ir dėmesys detalėms yra įspūdingas sprendimas sumažinti šilumos perdavimą per laidumą, konvekciją ir spinduliuotę.Atsisveikinkite su drungnais gėrimais ir valandų valandas mėgaukitės mėgstamu gėrimu tobuloje temperatūroje.