為什么熱水瓶能保溫

保溫瓶也稱熱水瓶，是英格蘭科學家杜瓦最先發(fā)明的。 1900年，杜瓦第一次在-240°Ｃ的低溫下，使壓縮氫氣變成液體——液態(tài)氫。這種液態(tài)氫得用瓶子盛起來，一般的玻璃，熱水注進去，一會兒就冷了；冰塊裝進去，一會兒就化了。因此，要保存這些極冷的液態(tài)氫非得有一個能長時間保持一定容器不可。但是那時候世界上還沒有現(xiàn)在這樣的保溫瓶，他只好讓一套制冷設(shè)備不斷地運轉(zhuǎn)著。為了保存這些液態(tài)氫，不得不花費很大的能量，真是太不經(jīng)濟也太不方便了。 于是，杜瓦就著手研制一種能保持溫度的瓶子來儲存液態(tài)氫。但是，普通的玻璃瓶不能保溫。那是因為周圍環(huán)境的溫度比熱水溫度低，卻又比冰塊的溫度高，熱水和冰塊跟外界空氣產(chǎn)生對流，直到瓶里的外界溫度相同為止。如果用一個塞子把瓶口堵住，空氣對流的通道雖然被堵住了，但瓶子本身又有傳熱的性質(zhì)，熱傳導又導致溫度的變化，熱量的流失。為此，杜瓦就采用真空的辦法，即做成雙層瓶子，把隔層中的空氣抽掉，切斷傳導。可是還有一種影響保溫的因素，即熱的輻射。為了解決雙層瓶子的保溫作用，杜瓦在真空的隔層里又涂了一層銀或反射涂料，把熱輻射擋回去，傳熱的三條通道即對流、傳導、輻射都堵住了，瓶內(nèi)膽則較長時間保持溫度。杜瓦就用他制造的這種瓶子來儲存液態(tài)氫。 然而，認識到保溫瓶在各種情形中都會有用的德國玻璃制造工人賴因霍爾德·伯格。他在1903年獲得了保溫瓶的專利，并且制訂了把它投入市場的計劃。 伯格甚至舉辦了一次給他的保溫瓶起個好名字的比賽。他挑選的獲勝名字是“瑟莫斯”（既熱水瓶），那是關(guān)于熱的希臘字。 伯格的產(chǎn)品非常成功，很快他就將保溫瓶運往世界各地。 保溫瓶與人們的工作、生活關(guān)系密切。實驗室里用它貯存化學藥品，牛痘苗、血清和其他液體也經(jīng)常用保溫瓶來運送。同時現(xiàn)在幾乎家家戶戶都有大大小小的保溫瓶、保溫杯。野餐、足球賽時人們用它貯存食物和飲料。 近年來保溫瓶的出水口又添許多新花樣，制出了壓力保溫瓶，接觸式保溫瓶等。但保溫原理不變。

保溫瓶的聲音是由于水注入熱水瓶中時引起瓶內(nèi)空氣柱振動而發(fā)出聲音，空氣柱長音調(diào)低，空氣柱短音調(diào)高，快滿時空氣柱越短音調(diào)越高。當向保溫瓶中灌水時，隨著瓶中水的增加，保溫瓶發(fā)出的聲音越來越高，空氣柱越長，振動的頻率越低，音調(diào)就越低；空氣柱越短，振動的頻率越高，音調(diào)就越高。