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保温杯是日常生活中离不开的“养生神器”，保温效果好，开水放进去可能10个小时都不会显著降温。为什么保温杯会具备如此强大的保温能力呢？ 一杯热水会凉，是因为热量耗散了。热量的传递主要有三种方式，分别是热传导、热辐射和热对流。 1，热传导指的是，当高温物体和低温物体直接接触时，热量会从高温物体自发地转移到低温物体。北方冬天室内用的暖气就是利用了热传导原理。高温暖气片通过与空气接触，把热量直接传递给周围的冷空气，使其升温，房间就变暖和了。 2，热辐射指的是，物体通过向外发出电磁波散发热能。例如，冬天洗澡时用的浴霸，靠的就是热辐射，浴霸都很亮，这其实是高功率的电磁波把热量传递到了你身上。 3，热对流指的是，发生在流体中的、带着热量的流质直接流入冷的流质当中，使本来低温的地方温度升高。吹风机利用的就是热对流的原理。 对于保温杯来说，它的设计原理是针对热水的主要散热方式进行阻隔，从而大幅度降低散热效率，使热水的降温速度减慢。那么热水在保温杯中的主要散热方式是前面提到的哪几种呢？ 首先看热辐射，只要有温度的物体都会产生热辐射。而热水的温度通常不会超过100摄氏度，从热辐射的角度来看这个温度并不高，所以热辐射的散热效率很低，它不可能是保温杯主要的散热方式。热对流也不可能是保温杯的主要散热方式。因为杯子是固体，而热对流是发生在流体中的，所以对于一杯热水来说，最主要的散热方式就只能是热传导了。把热水放在普通杯子里，它会跟周围温度较低的空气接触，从而把热量散出去。 那么设计保温杯的目的，实际上就是降低热传导的效率。每个保温杯都有一个内胆，内胆中有一个抽真空的腔体。当把腔体抽成真空以后，热水的热量最多只能传给内胆。内胆想要把这个热量散发出去，效率是很低的。因为抽了真空之后，理论上没有东西与它直接接触，对于保温杯来说，它的设计原理是针对热水的主要散热方式进行阻隔，从而大幅度降低散热效率，使热水的降温速度减慢。那么热水 在保温杯中的主要散热方式是前面提到的哪几种呢？ 首先看热辐射，只要有温度的物体都会产生热辐射。而热水的 温度通常不会超过100摄氏度，从热辐射的角度来看这个温度并不高， 所以热辐射的散热效率很低，它不可能是保温杯主要的散热方式。热 对流也不可能是保温杯的主要散热方式。因为杯子是固体，而热对流 是发生在流体中的，所以对于一杯热水来说，最主要的散热方式就只 能是热传导了。把热水放在普通杯子里，它会跟周围温度较低的空气 接触，从而把热量散出去。 那么设计保温杯的目的，实际上就是降低热传导的效率。每个保 温杯都有一个内胆，内胆中有一个抽真空的腔体。当把腔体抽成真空以后，热水的热量最多只能传给内胆。内胆想要把这个热量散发出去，效率是很低的。因为抽了真空之后，理论上没有东西与它直接接触，或者说内胆中的空气密度很低，跟内胆接触的物质少，导致热传导效率低，因此保温杯就可以起到很好的保温作用。 除了保温杯，老式热水瓶也有一个内胆，它的保温原理跟保温杯是一样的。这也是老式热水瓶如果破了通常会发出很大响声的原因。 正是因为内胆被抽成了真空，一旦强大的内外压差被打破，就会发出巨响。 在夏天，如果你想让冷藏的饮料保持低温，也可以把它放在保温杯里。因为根据上面的分析，保温杯的本质不是保“温”，而是降低热量的传导效率。它能阻碍热水的热量向外流失，同样可以阻碍外部的热量传递到冷饮里，从而达到冷饮保“冷”的目的。 |
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