保温瓶拿来装冷饮和雪糕效果很不错。
保温瓶之所以成为能够保持液体冷或热的容器,是因为它的双层真空设计。这项发明大约出现在19世纪末,当时研究人员詹姆斯·杜瓦爵士在研究低温学时偶然发现了它。杜瓦把两个铜制的烧瓶套在一起,在瓶颈处连在一起。被困在保温瓶两个烧瓶之间的空气可以被移走或抽走,在瓶内形成真空。
如果没有空气来促进传热,放在内瓶中的液体将与外部条件隔离,从而能够更有效地保持其温度。虽然这只是保温瓶的雏形,而且只提供了部分真空,但无疑是一个巨大的突破。
理论上,无论你把热气腾腾的汤还是冰冷的水放进保温瓶里,保温瓶内部的真空都会使水在一段时间内保持温度稳定。市面上最好的保温瓶声称可以保持物品冷或热两天,如果液体是冰的,甚至可以保持10天之久。
尽管近年来随着技术革新,保温瓶的效率确实有所提高,但我们都知道热传递的原理。这在整个宇宙中都会发生,在温度不同的情况下,热能会从温度高的物体向温度低的物体转移。
在保温瓶的内容物和外部环境之间,真空层显著地延迟了传热。真空中没有气体,所以热能的转移不容易发生。
而关于热传递,只要两个物体之间的温差越大,它们之间的能量传递就会越快,从热到冷。在这个问题上,我们对冷热的感知也是一个需要考虑的重要问题。一般室温大约是21摄氏度,水在0摄氏度结冰,在100摄氏度沸腾。
因此,冷饮的室温和保温瓶之间的差异远小于从烧水壶里倒出来的热水的室温和保温瓶之间的差异。而保温瓶不可能完美隔热,总会有热量逐渐流失。普遍的观点认为,与“保暖”相比,保温瓶更能保持物体的低温,但从传递的热能百分比来看,保温瓶在温度谱的两端都同样有效。