Доклад про термос по физике 8 класс: Конспект по физике на тему «Термос»

Термосы: история, конструктивные особенности и советы по использованию

Термос давно и прочно вошёл в нашу повседневную жизнь. Его можно найти практически на каждой кухне, в рюкзаке у путешественника или в сумке у студента. Летом половина города по пути на работу пьёт кофе из термостакана, или тамблера, а это тот же термос. И, кстати, походная кружка с двойными стенками тоже работает по принципу термоса.

Из истории термоса

Ящик Вейнхольда и сосуд Дьюара

Господин Бургер вместе со своим изобретением в одной руке и колбой Дьюара в другой.

Изобретению термоса скоро исполнится сто пятьдесят лет, его прообраз в 1881 году создал немецкий физик Адольф Фердинанд Вейнхольд. Это был стеклянный ящик с двойными стенками, а, чтобы уменьшить теплопроводимость, из его межстеночного пространства был откачан воздух. Другой физик, Джеймс Дьюар, в 1892 году усовершенствовал эту конструкцию, создав колбу с узким горлом и такими же двойными стенками, так называемый сосуд Дьюара.

Оба физика занимались чистой наукой и создавали свои сосуды для получения и хранения жидких газов. А вот берлинский производитель стеклянных изделий Рейнхольд Бургер разглядел в сосуде Дьюара коммерческую перспективу.

Термос Thermos

Реклама продукции фирмы Thermos на территории Северной Америки.

Рейнгольд Бургер творчески переработал идею физика. Сосуд Дьюара был очень хрупким: внешняя и внутренняя колбы были из стекла и соединялись только у горловины. Бургер же разработал систему дополнительного крепления внутренней колбы, изготовил металлический корпус и снабдил свою конструкцию пробкой и удобной крышкой-стаканчиком. В 1903 году в Германии им был получен патент на новое изобретение, призванное сохранять напитки горячими, равно как и холодными, на протяжении длительного времени.

Сосуды Дьюара, к слову, не были запатентованы, поскольку их изобретатель считал, что они не будут иметь коммерческого успеха, но ошибался. И когда Дьюар обратился в суд с жалобой на незаконное использование его изобретения, его иск был отклонён.

Далее был объявлен конкурс на лучшее название, и, как вы уже, наверное, догадались, в качестве победителя выбрали Thermos (от греческого therme — горячий). Бургер основал одноимённую фирму, и с 1904 года в Европе началось коммерческое производство термосов.

Позднее аналогичный патент был получен на территории США, лицензию на производство термосов продали компаниям из Англии, Канады и США. Сейчас права на использование торговой марки Thermos принадлежат китайской компании Thermos LLC, которая и выпускает их под этим именем.

Особенности конструкции и вариации современных термосов

С момента начала коммерческого выпуска термосов прошло более ста лет, и термосы сегодня выпускаются по всему миру. Вместо стекла используют пищевую сталь, на смену пробкам пришли пластиковые крышки с механизмом запирания, а пластмассовый корпус можно встретить только на самых дешёвых моделях. Сегодня работа у производителей термосов идёт в основном над снижением веса изделия и повышением его теплоизоляционных свойств.

Сертификация термосов

На территории России термосы сертифицируют по двум ГОСТам. В них описаны теплоизоляционные нормы для бытовых термосов, а также требования к качеству стали:

1. ГОСТ Р 51968-2002 «Термосы бытовые с сосудами из стекла»
2. ГОСТ 27002-86 «Посуда из коррозионностойкой стали» для термосов с металлическими колбами

Согласно первому ГОСТу, допускается теплопотеря в размере 45 градусов в течение суток при температуре окружающей среды +18°C. То есть если вы залили в термос чай температурой 95 градусов, а через сутки его температура опускается до 50 градусов, то термос прошёл испытания. Этот показатель актуален для термосов объёмом 500 мл и выше. У ведущих производителей суточная теплопотеря не превышает 20 градусов.

Вообще, при выборе термоса необходимо помнить основную закономерность: чем больше объём термоса, тем дольше он сохраняет тепло. Содержимое литрового термоса остается горячим в течение суток, а вот пол-литровый продержится всего 12 часов.

Классический термос

Сегодня термосы представлены во множестве вариантов объёма: 1 л, 0,75 л, 0,5 л и других. Помимо объёмов можно также выбирать из двух вариантов внутренних пробок:

1. Механической, с кнопкой или механизмом открывания/закрывания
2. Обычной, завинчивающейся, с боковыми каналами

В первом варианте достаточно нажать на кнопку, термос откроется и содержимое можно наливать, нажали ещё раз — термос закрылся. Это быстро и удобно, не нужно ничего откручивать, а в процессе наливания происходит минимальная теплопотеря. При этом механические пробки требуют больше внимания. Если вы завариваете в термосе чай или наливаете в него натуральный молотый кофе, механизм может забиться частичками кофейной гущи или заварки и утратить герметичность. Периодически его придётся промывать.

С обычной винтовой пробкой всё проще: достаточно её немного приоткрыть, и можно наливать. Телодвижений больше, но и ухода такая пробка требует минимального.

Термосы

Термостакан

Термосы имеют массу вариаций и производных, например, сейчас очень популярны термостаканы (особенно, учитывая всеобщую любовь к кофе). По большому счёту это тот же термос, только приспособленный для употребления напитка, что называется, «на ходу».

Объём термостакана, как правило, не превышает 500 мл, а вместо внутренних пробок и крышек-стаканчиков обычная крышка-непроливайка, которую удобно открывать и закрывать одной рукой. Температуру термостаканы держат недолго, как правило 4-5 часов, но обычно этого более чем достаточно — их опустошают гораздо быстрее. Ещё одно свойство — их удобно размещать в стандартном подстаканнике, например в машине.

Термостаканы

К слову, красивый и практичный термостакан — это прекрасная альтернатива пластиковым стаканчикам, которые дают в кофейнях, не только по причине лучшего сохранения температуры. Одноразовый стаканчик отправится на мусорку в течение часа после покупки кофе. Скорее всего, не попадёт на правильную переработку, а значит будет долго разлагаться на вредный микропластик, отравляя почву и воду. Термостакан прослужит верой и правдой не один сезон. Ещё один плюс термостакана: во многих кофейнях посетителям со «своей тарой» положены приятные скидки 😉

Лирическое отступление: термостакан, пробки и испорченная футболка

Как-то раз автор статьи взял с собой в машину термостакан с кофе. Дорога была дальняя, стартовал он рано утром и решил, что кофе в дороге точно будет не лишним. Вырулил, значит, автор на шоссе, проехал подмосковные городки и вспомнил про кофе.

Термостакан был тут же под рукой. Недолго думая, автор открыл крышку и сделал хороший такой глоток. В ту же секунду кофе был выплюнут обратно, а кружка полетела под пассажирское сиденье: кофе был обжигающе горячим! Термостакан, конечно, не термос, но и не пластмассовый стаканчик из «Старбакса»: одного часа было явно недостаточно, чтобы кофе остыл.

Итог: обошлось без ожогов, но футболка была испорчена безнадёжно, а на водительском сиденье осталась пара пятен на память. Мораль: будьте аккуратны и внимательны за рулём, лучше не отвлекайтесь во время движения на еду, питьё или болтовню по телефону. И пользуйтесь поворотниками. Спасибо.

Термос для вторых блюд

Также в продаже встречаются термосы для еды. У них достаточно широкое горло, чтобы было удобно есть прямо из термоса. Температура на них указывается для жидких продуктов. Если вы нальете в термос для вторых блюд, например, суп, он останется горячим гораздо дольше, чем, допустим, несколько картофелин. Последние не занимают всего объёма термоса, и внутренняя теплопотеря в таком случае будет больше.

.

Термосы: наш выбор в сезоне 2019

Несколько советов по выбору и использованию термосов

• Обычно при выборе термоса в первую очередь интересуются его теплоизоляционными свойствами. Хотя, как показывает практика, содержимое термоса употребляется, в среднем, за восемь часов, а на восемь часов хватит практически любого термоса.
• Помните, что все температурные показатели указываются для полного термоса. Как только объём жидкости в термосе уменьшается, снижаются и теплоизоляционные свойства.
• Постарайтесь относиться к термосу бережно, не ронять его. Стенки термоса тонкие и достаточно легко мнутся. Там, где осталась вмятина, теплопотеря у термоса резко возрастает.
• Как показала практика, отмыть термос полностью весьма непросто, поэтому лучше завести отдельный термос для чая и кофе.
• И ещё раз, будьте осторожны, когда пьёте горячий напиток из термоса или термокружки, не обжигайтесь 🙂

До встречи в горах!

.

Термос. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Термос – бытовая посуда с теплоизоляционными свойствами, способная сохранять температуру продуктов длительное время. Термосы применяются для хранения горячих и холодных продуктов до суток. Они нашли широкое применение в быту.

Путешественники могут взять с собой в термосе горячий чай, кофе или кипяток. Отдельные разновидности термопосуды способны размещать в себе первые и вторые блюда. Рыбаки используют термосы не только чтобы взять горячие напитки, и для приготовления прикормки. В термос засыпается перловая крупа и заливается кипяток. В нем она стоит всю ночь, и на утро прикормка готова. Приготовленная таким способом перловка не разваривается, поэтому может даже насаживаться на крючок как наживка. Термосы также используют водолазы и любители подводной охоты. Теплая вода из них с мыльным раствором применяется для подготовки гидрокостюма перед одеванием, если нырять приходиться в холодное время года.

Термосы эффективно сохраняют температуру продуктов и жидкостей, поэтому даже спустя 6-8 часов можно налить в чашку обжигающий чай, что очень удобно в тех случаях, если нет возможности воспользоваться чайником.

Как устроен термос

Устройство термоса имеет сложную в плане изготовления конструкцию. В его основе лежит колба с двойными стенками, между которыми находится вакуум. Внутренняя часть колбы окрашена серебристой краской, поэтому имеет зеркальный эффект. Сверху она окружена защитным корпусом, а между ними заложен слой утеплителя. На колбу накручивается плотная крышка. В некоторых моделях используется дополнительная крышка на внешнем корпусе.

Благодаря тому, что колба состоит из двух стенок, а между ними находится вакуум, то передача температуры между стенками не происходит. Единственным слабым местом термоса, сквозь которое проходят теплопотери, является крышка. Чем больше ее площадь, тем скорее произойдет уравнивание температуры продуктов внутри термоса с наружной средой.

Виды по конструктивным особенностям

Все термосы разделяют на 3 категории:

• Для жидкости.
• Для еды.
• Универсальные.

Для жидкости

Термос для жидкости является самым популярным и компактным. Колба оснащается узкой горловиной, благодаря чему потери тепла через крышку происходят менее интенсивно. Данные устройства имеют пробку диаметром 25-55 мм. Обычно кроме основной пробки на колбе, применяется внешняя крышка на корпусе. Она используется в качестве стакана. Нужно раскрутить крышки термоса и налить содержимое в первую из них, или воспользоваться чашкой. Более совершенные устройства имеют на внутренней крышке небольшую защелку, которая открывает маленькое отверстие. Оно позволяет наливать содержимое без полного выкручивания внутренней пробки.

Более вместительные термосы для удобства имеют крышку с пневмонасосом. С его помощью можно наливать содержимое не переворачивая устройство. Достаточно нажать на кнопку и напиток польется тонкой струйкой в подставленную чашку или стакан. Стоит отметить, что модели с насосом быстрее отдают тепло, поскольку являются недостаточно герметичными. Сладкие напитки довольно быстро приводят в негодность уплотнительные кольца внутри помпы, поэтому она начинает заедать и после остановки прокачки наблюдается протечка, если положить колбу горизонтально.

Также существуют термокружки. Они выполнены в виде стакана с крышкой. Чтобы выпить напиток необходимо отвинтить крышку и пить прямо с термокружки. Такая термопосуда имеет небольшой объем. Обычно в ней вмещается одна порция напитка. Преимущества применения термокружки заключается в том, что она легкая и компактная. Она подойдет в тех случаях, если планируется пить напиток не более одного раза в ближайшие несколько часов.

Лучше всего будет сохранена температура в термосе, если крышка не имеет отверстий. Таким образом, самые простые и недорогие модели на деле оказываются более производительными, чем дорогостоящие с помпой.

Для еды

Отдельной группой идут термосы для еды. Их отличительной особенностью является наличие широкой горловины диаметром 65-80 мм. В них хранятся первые и вторые блюда. Чаще всего их выбирают для переноски супов, поскольку насыпать более сухие блюда через довольно узкую горловину неудобно.

Отдельной категорией в пищевых термосах идут термоемкости с контейнерами. Они имеют от 2 и более съемных судков, что позволяет в каждом из них укладывать различные блюда. Стоит учитывать, что нельзя одновременно закладывать одно блюдо горячим, а другое холодным. Термосы способны изолировать содержимое только от внешней среды, но не между собой. Колбы с судками могут иметь в своей комплектации вилку и ложку, которые скрываются внутри корпуса, что исключает их потерю при транспортировке.

Универсальные

В том случае если термоемкость применяется для различных целей, то идеальным решением будут универсальные термосы. Они могут использоваться как для продуктов, так и для жидкости. Особенность их конструкции заключается в том, что они оснащаются универсальной крышкой. Она имеет внутреннюю узкую пробку. Если нужно добраться до еды, то нужно отвинтить крышку, а если потребуется налить жидкость, то открывается пробка. Универсальный термос такой конструкции не может одновременно переносить еду и напиток.

Разновидности по материалам изготовления

По материалам изготовления внутренней колбы термосы разделяют на следующие виды:

• Стеклянные.
• Стальные.
• Пластиковые.

Термос со стеклянной колбой требует аккуратного обращения, поскольку в случае падения она легко разбивается. Данная конструкция отлично подходит в том случае, если необходимо обеспечить продолжительное хранение жидкости или продуктов. Главным достоинством стекла является то, что его легко мыть. Оно не впитывает запахи и долго поддерживает температуру.

Термосы со стальной колбой являются самыми прочными. Их единственный недостаток заключается в весе, поскольку они самые тяжелые. Такая колба не боится упасть на землю. Для изготовления колб используется нержавеющая сталь. Как правило, если внешний корпус термоса выполнен из стали, то это говорит о том, что колба также металлическая. Металл не напитывает запахи, но на его поверхности могут оставаться пятна, которые сложнее удалять, чем со стекла. Устройство со стальной колбой отлично подойдет для туристических целей, когда термическая посуда может получить серьезную встряску.

Пластиковые колбы являются самыми дешевыми. Они хорошо переносят падение, но при заливании жидкости зачастую выделяют специфический запах, который отчетливо ощущается. Взяв с собой горячую воду, можно будет почувствовать все оттенки вкуса пластмассы. Кроме того, что пластик может давать свой запах, он еще и напитывает ароматы тех жидкостей, которые в нем хранились. Если залить в такую колбу кофе, то его запах будет еще долго ощущаться в прочих продуктах, которые будут в ней храниться.

Колбы из пластика подойдут в тех случаях, если нужно сохранить теплую воду для технических целей, или когда переносятся однотипные напитки, которые заливаются при температуре меньше 100 градусов. Если заполнить колбу сильно кипящей жидкостью, то она напитает запах пластика. Стоит отметить, что данное утверждение не всегда верно, поскольку отдельные производители применяют высококачественный пластик, но подавляющее большинство ассортимента представленного на рынке к данному классу не относятся. Лучше избегать категории термосов с пластиковыми колбами.

Факты о применение термосов

Термос сохраняет холодную температуру в 2-3 раза дольше, чем тепло. Его можно использовать для хранения прохладительных напитков и мороженого. Даже в сильную жару холодная вода будет давать освежающую прохладу спустя 30 часов с момента заправки. Что касается продуктов с высокими температурами, то полное охлаждение в самых качественных колбах происходит за 24 часа. Все зависит от того насколько низкая температура окружающей среды. Нормой считается, если за 6 часов хранения продукт или жидкость остыли на 10-14 градусов.

Интенсивность остывания зависит не только от того насколько широкая крышка, и есть ли в ней отверстия, но и от вместительности термоса. Чем больше в него налито жидкости или уложено продуктов, тем дольше они сохраняют свою температуру. Также замечено, что термос, который находится в спокойном состоянии, обладает меньшей интенсивностью остывания. Если он поддается постоянной встряске, то потеря тепла происходит более интенсивно. В связи с этим нужно постараться закрепить его таким образом, чтобы предотвратить расплескивание жидкости внутри колбы. Это объясняется тем, что горячая жидкость при встряске касается крышки, что приводит к быстрому остыванию. В том случае если колба стоит в спокойном состоянии, то между жидкостью и пробкой находится воздух, что снижает интенсивность теплообмена. Также нужно избегать хранения заполненного термоса лежа.

На что обратить внимание при покупке

Покупая термос, стоит визуально проверить внутреннюю колбу на наличие сколов, царапин и трещин. Также нужно закрыть колбу крышкой и потрясти. Если будет слышно звон, то это говорит о том, что колба повреждена или закреплена плохо, и удержание температуры будет невозможным. Обязательно нужно проверить внутреннюю колбу на наличие резких неприятных запахов, поскольку если они есть, то и сохраняться.

После покупки термоса его нужно заполнить горячей водой до верха и закрыть. Если внешний корпус станет горячим, то это говорит о том, что внутренняя колба пробита и жидкость вытекает. В этом случае нужно сдать поврежденный или бракованный прибор продавцу и заменить его другим.

Похожие темы:

• Термопот. Виды. Устройство. Работа. Применение. Как выбрать
• Кулер для воды. Виды. Работа. Устройство. Применение. Как выбрать
• Пищевой контейнер. Виды. Применение. Устройство. Выбрать. Особенности
• Сумка-холодильник. Виды и устройство. Аккумулятор холода и выбрать
• Ланч-бокс. Виды и применение. Материал изготовления и особенности

Как работают термосы-термосы?

Как работают термосы-термосы? — Объясните этот материал

Вы здесь:
Домашняя страница >
Домашняя жизнь >
Термосы

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 18 августа 2021 г.

Люди и в лучшие времена могут быть довольно противоречивыми. Когда холодно, мы хотим согреться; когда жарко, мы хотим охладиться. Это потому что мы
теплокровные существа, которым необходимо поддерживать температуру нашего тела более или менее
менее постоянным, около 37°C (98,6 ° F), просто чтобы выжить. Вакуум
в этом отношении фляги немного похожи на людей: им нравится держать вещи при постоянной температуре.
Если вы положите в них горячие напитки, они сохранят их горячими; если положить в них холодные напитки, они
держите их в прохладе. Они просты, аккуратны и эффективны, но как именно
они работают?

Фото: Типичный термос Thermos®. Термосы широко известны как
Термосы для немецкой компании, основанной Райнхольдом Бюргером, которая в 1904 году ввела технологию в промышленное производство.

Содержание

1. Как распространяется тепло
2. Почему ваш кофе остывает
3. Как работают термосы
4. Внутри термоса
5. Кто изобрел термос?
6. Узнать больше

Как распространяется тепло

Прежде чем мы сможем понять, почему колбы такие фантастические, нам нужно
понять немного больше о том, как тепло распространяется.

Тепло – это энергия, которая движется
вокруг нашего мира тремя разными способами, называемыми
теплопроводность, конвекция и излучение. Если ты прикоснешься к чему-то горячему,
тепло течет прямо в ваше тело, потому что есть прямой
связь между вами и горячим объектом. Теплопроводность
происходит только тогда, когда вещи соприкасаются.

Конвекция, вкл.
с другой стороны, может происходить без необходимости прямого контакта. Если
вы включаете тепловентилятор, он гонит горячий воздух через решетку в
твоя комната. Горячий воздух менее плотный (легче, эффективно), чем холодный воздух.
поэтому он поднимается вверх. Когда горячий воздух начинает подниматься вверх от тепловентилятора,
он должен отталкивать более холодный воздух со своего пути. Таким образом, более прохладный воздух вблизи
потолок вашей комнаты отодвигается к полу, чтобы выйти из
путь. Довольно скоро появится нечто вроде невидимого конвейера
нагревание, восходящий воздух и охлаждение падающего воздуха, и это постепенно нагревает
вверх по комнате. Когда тепло перемещается таким образом, используя движущуюся жидкость или
газа для перемещения из одного места в другое, мы называем это конвекцией.
Подогрев супа в кастрюле — еще один способ использования конвекции.

Радиация
немного отличается от проводимости и конвекции. Когда объекты
горячие, они излучают свет. Вот почему лагерные костры светятся красным, оранжевым,
и желтый. Это происходит потому, что атомы
в горячих объектах становятся «возбужденными» и нестабильными, когда они получают дополнительную тепловую энергию от
Огонь. Поскольку они нестабильны, атомы быстро возвращаются в исходное положение.
нормальное состояние — и испускают имеющуюся у них энергию в виде света. (Читать далее
о том, как и почему это происходит в нашей более длинной статье о свете.)
Иногда мы можем видеть свет, который излучают атомы, а иногда нет.
Если свет, который они излучают, слишком красный для наших глаз,
это называется инфракрасное излучение
и вместо того, чтобы видеть его, мы чувствуем его как тепло.
Вы можете почувствовать инфракрасное излучение, испускаемое горячими предметами, даже если
вы их не касаетесь (поэтому проводимости нет) и нет
воздух или жидкость, присутствующие для переноса тепла (так что нет
конвекция). Излучение объясняет, почему мы можем чувствовать тепло, исходящее от
лампы накаливания старого образца, хотя они окружены стеклом с вакуумом внутри.

Подробнее о тепловой энергии можно прочитать в нашей основной статье о тепле.

Рекламные ссылки

Почему ваш кофе остывает

Предположим, вы только что приготовили горячий кофе. Вы будете хорошо знать, что вам нужно пить
быстро, прежде чем остынет, — но почему остынет? кипячение
вода имеет температуру 100°C (212°F), а комнатная
температура, скорее всего, будет 15-20°C (60-70°F), в зависимости от
погода и
включено ли у вас отопление. Поскольку вода в твоем напитке такая
намного жарче, чем в комнате, тепло быстро уходит от кофейника
в окрестности. Некоторое количество тепла будет теряться за счет теплопроводности: потому что
ваш кофейник стоит на столе или столешнице, тепло будет течь
прямо вниз и исчезнуть таким образом. Воздух прямо над и
все вокруг горшка будет согрето им и начнет двигаться, поэтому
больше тепла будет теряться конвекцией. И некоторое количество тепла также будет потеряно
излучением.

Произведение искусства: Ваш кофе охлаждается за счет теплопроводности, конвекции и излучения.

Вместе проводимость, конвекция и излучение превратят горячий кофе во что-то
холодно, жалко и противно менее чем за час. Если вы хотите, чтобы ваш
чтобы кофе оставался горячим, необходимо остановить проводимость, конвекцию и
излучение от происходящего. И вы можете сделать это, поставив свой кофе
в вакуумную колбу.

Как работают термосы

Термос немного похож на суперизолированный кувшин. Большинство версий имеют внутреннюю камеру и внешнюю камеру.
пластиковый или металлический корпус, разделенный двумя слоями стекла
с вакуумом между ними. Стекло обычно покрыто отражающим металлическим слоем.
Небьющиеся колбы избавляются от стекла. Вместо этого они имеют два слоя нержавеющей стали с вакуумом и отражающим слоем между ними. Сверху также имеется плотная завинчивающаяся пробка.

Фото: Сняв пробку, вы можете ясно видеть отражающее стекло внутри этого (слегка грязного) термоса.

Эти несколько простых функций
предотвратить практически всю передачу тепла любой теплопроводностью,
конвекция или излучение. Вакуум препятствует проводимости. туго
пробка предотвращает попадание воздуха в колбу или выход из нее, поэтому
конвекция тоже невозможна. А радиация? Когда инфракрасный
излучение пытается покинуть горячую жидкость, отражающую подкладку
внутренняя камера отражает его прямо обратно. Там практически
никоим образом тепло не может выйти из термоса и хранящегося горячего напитка
внутри будет оставаться горячим в течение нескольких часов.

Колбы также подходят для холодных напитков. Если тепло не может выйти из вакуума
колбу, отсюда следует, что тепло не может проникнуть в колбу и извне.
герметичная пробка предотвращает попадание тепла путем конвекции; вакуум останавливается
проводимость и металлическая прокладка между внешним корпусом и внутренней камерой
прекращает излучать тепло ни в том, ни в другом.

Любите ли вы кофе горячим или ледяным, термосы
— это блестящий способ сохранить ваши напитки именно такими, какими вы хотите. Некоторое тепло все еще уходит
(или попадает) в конце концов, в основном через пробку, но такие колбы все еще
улучшение практически любого другого вида изолированных контейнеров для напитков.

Внутри вакуумной колбы

Давайте быстро посмотрим, что происходит внутри колбы:

1. Завинчивающаяся пробка.
2. Внешний корпус из пластика или нержавеющей стали.
3. Внешний слой из стекла, покрытого светоотражающим материалом (или из нержавеющей стали в небьющихся колбах).
4. Вакуум.
5. Внутренний слой из стекла (или нержавеющей стали в небьющихся колбах).
6. Одна или несколько опор удерживают внутренний вакуумный контейнер на месте.
7. Дополнительная изоляция снижает потери тепла и защищает колбу от ударов.

Фото: Внизу: Вот как это выглядит в реальности. Это внутренний вакуумный контейнер нашего синего термоса, покрытый отражающим металлом, и он соответствует пунктам 3, 4 и 5 на схеме выше. Горлышко контейнера (куда вы наливаете и наливаете напитки) смотрит вправо, и я держу контейнер за его нижнюю опору (поз. 6 на схеме выше).

Фото: Вверху: Вот контейнер, установленный во внешнем синем пластиковом корпусе, если смотреть снизу вверх (с отвинченным основанием фляги). В этой колбе внутренний вакуумный контейнер и внешний пластиковый контейнер разделены воздухом (поз. 7). Черная круглая штука вверху представляет собой единую пластиковую подставку, разделяющую внутренний и внешний контейнеры (деталь 6).

Кто изобрел термос?

Ученые также используют вакуумные колбы, но они склонны называть их сосудами Дьюара или бутылками Дьюара. Это потому, что идея была первоначально задумана в начале 1890s шотландского ученого по имени сэр Джеймс.
Дьюар (1842–1923) 90 118 . Согласно биографии Джона Роулинсона (см. ссылки ниже), Дьюар использовал свои колбы только для охлаждения лабораторных химикатов, не предвидя огромного коммерческого рынка для
сохранять напитки горячими и, следовательно, так и не запатентовал эту идею.
(На самом деле он запатентовал часть своей идеи — удаление воздуха из сосуда для создания вакуума — но этого недостаточно для защиты всего изобретения вакуумной колбы.)

выливает очень холодный жидкий азот из сосуда Дьюара.
Фотография Тома Чиды предоставлена ​​НАСА.

Термосы были разработаны Райнхольдом Бергером и Альбертом Ашенбреннером, партнерами немецкой стеклодувной компании Burger and Aschenbrenner. Дьюар нанял немцев для изготовления колб для своих собственных лабораторных экспериментов, и они быстро осознали их коммерческий потенциал, подав заявку на немецкий патент.
(DE170057: Сосуд с двойными стенками, закрывающими вакуумированную полость) в 1903 году. В 1904 году они создали компанию Thermos для продвижения своей идеи, которая фактически была коммерческой эксплуатацией оригинального изобретения Джеймса Дьюара.

Вот один из оригинальных патентов США, выданных Бюргеру в декабре 1907 года (патент США № 872,795: Сосуд с двойными стенками и пространством для вакуума между стенками, который вы, вероятно, узнаете как перевод названия немецкого патента). ). Как вы можете видеть, сравнивая эту диаграмму с моей собственной иллюстрацией выше, основная идея мало изменилась: в вакуумных колбах по-прежнему используется контейнер для жидкости с двойными стенками и вакуумом между стенками, чтобы остановить потерю тепла.

Работа: патент Райнхольда Бургера на термос Термос, выданный в 1907. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На этом сайте

• Энергия
• Тепло
• Теплоизоляция

Видео

• Технология вакуумной изоляции Thermos®: короткое (37 секунд!) видео, объясняющее основной принцип работы термоса.

Патенты

• Патент США № 872,795: Сосуд с двойными стенками и пространством для вакуума между стенками, автор Reinhold Burger (Thermos Bottle Company). Одно из оригинальных патентных описаний термоса с двойными стенками и теплоизоляцией. Изображение выше взято из этого патента.
• Патент США № 912,986: Сосуд с двойными стенками Альберта Ашенбреннера. Еще один ранний патент на термос, поданный партнером Бургера.

Книги

Для младших читателей

• How Does Heat Move by Alicia Klepeis, Cavendish Square, 2019. Это довольно солидное введение в теплопроводность, конвекцию, излучение и основы кинетической теории для детей 8–10 лет.
• Энергия очевидца Джека Чаллонера и Дэна Грина.
  Дорлинг Киндерсли (Дания), 2016. В нем рассказывается об истории того, как люди использовали энергию и использовали ее удивительным образом. Лучше всего подходит для возраста 9–12.
• Жара Дарлин Стилл.
  Raintree, 2012. Полноценное введение в науку о тепле — что это такое, как оно перемещается и как оно меняет вещи.
  Он включает в себя несколько основных упражнений, глоссарий и некоторые рекомендации для дальнейшего чтения. 7–9 лет.

Для читателей постарше

• Сэр Джеймс Дьюар, 1842–1923: Безжалостный химик Джона Роулинсона. Routledge/Ashgate, 2012. Содержит краткий отчет об изобретении Дьюара и о том, как оно использовалось в коммерческих целях компанией Burger’s Thermos.

Статьи

• Этот революционный холодильник может спасти миллионы жизней Лиз Стинсон. Wired, 18 июня 2013 г. Модифицированный сосуд Дьюара может облегчить транспортировку вакцин в жаркие развивающиеся страны.
• 20 сентября 1842 г .: Джон К. Эбелл сорвал состояние Дьюара. Wired, 20 сентября 2010 г. История Джеймса Дьюара и того, как ему не удалось извлечь выгоду из своего «крутого» изобретения.
• Современные проблемы стимулируют изменения в Термосе. Нью-Йорк Таймс. 22, 19 октября84. Старая (но тем не менее интересная) статья из архива Times о растущей популярности стальных термосов и падающем спросе на товар, устаревший из-за вездесущих кофеен на вынос.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Thermos является зарегистрированным товарным знаком Thermos LLC.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2021) Термосы. Получено с https://www. explainthatstuff.com/vacuumflasks.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

• Связь
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда
• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и инструменты
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Q50 Нарисуйте маркированную схему термоса Объясните, как передается тепло посредством кондуктивной конвекции…

Перейти к

• Объективные вопросы
• Вопросы с короткими/длинными ответами
• Числа

• Физические величины и измерения
• Движение
• Энергия
• Световая энергия
• Нагревать
• Звук
• Электричество и магнетизм

Главная >

Селина Солюшнс
Класс 7
Физика
>

Глава 5 — Тепло
>

Упражнение:

Вопросы с короткими/длинными ответами
>
Вопрос 49

Вопрос 49 Вопросы с короткими/длинными ответами

В50) Начертите схему термоса. Объясните, каким образом в нем сведен к минимуму перенос тепла путем теплопроводности, конвекции и излучения.

Ответ:

Решение:

Вакуум между двумя стенками, резина, стекло, пробка и воздух не допускают потери тепла путем теплопроводности потери тепла конвекцией.

Тепло не может теряться путем теплопроводности или конвекции из-за вакуума между двумя стенками.

Потери тепла также сведены к минимуму за счет излучения за счет посеребрения внешней поверхности внутренней стенки и внутренней поверхности наружной стенки. Внутренняя стена — плохой радиатор, а внешняя стена — хороший отражатель излучения.

Связанные вопросы

Q1) Что такое тепло? Укажите его единицу СИ.

Q2) Что подразумевается под термином температура.

Q3) Назовите три единицы измерения температуры.