【趣说展品】“保温杯”的前身竟是化学家发明的实验仪器!

学术   2024-11-06 11:22   湖北  

BOTTLE


保温杯原来

是个实验仪器

VACUUM BOTTLE







趣说展品


Hi

第29期










咖啡、枸杞or热水

现在你手边的保温杯里都装的啥?

其实,保温杯最开始是被研究出来装液态氧

是一款专业的化学实验仪器,叫做“杜瓦瓶”

它是暖壶、保温杯这些日常用品的“前身”

[博物馆中的“杜瓦瓶”]

1891年,英国物理学家、化学家

詹姆斯·杜瓦(James Dewar)

提出了液氧工业化生产的技术

为了让这种液态氧可以保存得更久

杜瓦于1892年发明了一种储存液化气体

低温恒温真空夹层容器——被称为杜瓦瓶

杜瓦瓶由双层玻璃制作

两壁之间的空气被抽掉形成真空

胆壁上涂满了水银

后来,被杜瓦雇来做实验的一位德国工匠

赖因霍尔德·伯格又改造了杜瓦瓶

制造出了我们日常生活中

最常见的日用品——保温瓶


< 保温杯如何保温>

想要保持保温杯内液体的温度

需要尽量减少液体向外的热量传递

热传递是由温度差引起的热能传递现象

它的方式有三种:热传导热对流热辐射

热传导

热传导指的是当两个温度不同的物体相互接触或者同一物体内部存在温差时,会通过分子、原子和电子相互碰撞和移动发生能量传递,以使得两部分的温度趋向相同的现象。


热对流

热对流指的是流体内部分子集合发生碰撞、移动,从而产生热量传递的过程。



热辐射

具有温度的物体都具有向外辐射电磁波的能力,将热量以辐射的形式传出。热辐射可以在真空中传播,不需要任何介质。



我们现在使用的保温杯和杜瓦瓶一样

也是双层构造

只不过所用的内胆材料不再只是玻璃

而是SUS304、SUS316材质的不锈钢内胆

或者陶瓷内胆

保温杯构造

在内胆和外壳中间的真空层内

气体分子

气体分子与内胆的碰撞

能减少热传导和热对流

同时,保温杯的内胆上镀有铜或者银

这些金属中存在的大量自由电子

会与内胆发射的电磁波产生相互作用

反射内胆发出的热辐射

减少通过辐射丢失的热量实现保温


<看个展品>

在湖北省科技馆的数理世界展厅

展项“热传导”能让大家直观感受到

不同物质的导热能力


展台的左部分镶嵌了塑料、铁板、铝板、铜板等常见材料,顶部装有光源,按下“启动”按钮,光源会加热左边的材料。



再将手放置在右边的材料上,给材料进行加热,就能通过显示屏呈现的热成像图比较两边不同材料的受热变化。




「 欢迎大家前来探索! 」





撰稿:展览管理部 刘莎 杨颖

编辑:展览管理部 刘莎

审核:馆领导 付鹏,展览管理部 杨静

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