保溫杯里的科學(xué)

王家友

提到保溫杯，我們的腦海中可能會(huì)出現(xiàn)顏色鮮艷、功能多樣、大小不一的各式各樣的杯子。保溫杯一般是由陶瓷或不銹鋼加上真空層做成的盛水的容器，頂部有蓋，密封嚴(yán)實(shí)。

說起保溫杯，人們更多地想到用保溫杯來盛熱水，這樣可以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)喝到熱水。需要說明的是，保溫杯不僅可以讓熱水較長(zhǎng)時(shí)間保持較高的溫度，還可以在保溫杯里放冰塊，使冰塊在一定時(shí)間內(nèi)不融化。也就是說，保溫杯不僅可以在一定時(shí)間內(nèi)保持較高溫度，也能在一定時(shí)間內(nèi)保持較低的溫度。

那保溫杯為什么能具有保持溫度不易變化的本領(lǐng)呢？這得從熱傳遞說起。熱能總是從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞，這就是熱傳遞。熱傳遞有三種方式：熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對(duì)流。熱傳導(dǎo)主要發(fā)生在固體之間，熱輻射是熱能從溫度高的物體隔空向溫度低的物體傳遞。比如說在冬天我們圍著火爐，雖然我們身體沒有跟火爐接觸，但我們同樣會(huì)感覺到暖和，這就是熱輻射。而熱對(duì)流主要發(fā)生在流體之間。

保溫杯的功能就是要把杯內(nèi)的環(huán)境和杯外的環(huán)境阻隔。這樣就可以使杯內(nèi)的高溫不會(huì)向杯外傳遞，也可以使杯外的高溫不會(huì)向杯內(nèi)的低溫傳遞。這樣保溫杯可以在一定時(shí)間內(nèi)保持較高溫度或保持較低溫度。

保溫杯通過哪些途徑實(shí)現(xiàn)了上面說的這些功能呢？讓我們來了解一下保溫杯的結(jié)構(gòu)。保溫杯的杯體大多數(shù)都是不銹鋼的，杯體都是雙層或多層的，它的夾層一般是真空的，這樣防止熱能通過杯體傳遞。杯體上鍍了銀，這樣的處理可以阻止熱輻射，因?yàn)闇\色可以減弱熱輻射。杯蓋做得比較厚，有的也是夾層真空的，這樣也是為了防止熱的傳導(dǎo)。有了這雙重保護(hù)，杯體內(nèi)外的熱能就不易傳遞了，達(dá)到了保溫的效果。