杜瓦瓶的发明过程:液氧储存容器的研发思路
怎么样?还是不行吗?哎,好不容易制造出液氧,可是没有合适的容器把它储存起来,一下子就变成气体跑掉了。
教授看来我们还是得自己制造一个超级隔热的容器。嗯,首先可以做一个双层的容器来保温,但是中间不能有空气,因为空气还是可以进行热的传导,必须把中间抽成真空。
可是这样热量还是会通过热辐射向外传递啊,那就用热反射能力更强的材料来隔绝,没错,这两层内壁都涂上水银。最后为了不让空气流动产生热对流,再加上密封塞子就成功了,以后就叫杜瓦瓶吧。
怎么自制简单的低温保温储存容器
不少玩手工化学的朋友,都想自己攒一个能储存低温液体的容器,其实跟着老方法调整一下,普通人也能做出来。
首先说核心原理,其实就是切断三个热量传递的路径,不让外界的热量跑到容器里面,把低温留住就行。这三个路径分别是热传导、热对流还有热辐射,挨个解决就好。
第一步先做双层结构的容器,选两个大小不一样的金属或者玻璃容器,把小的放进大的里面,保持两层中间有空隙。接下来要把中间空隙里的空气抽干净,因为空气会传导热量,要是留着空气,不用多久低温就跑没了。抽真空的时候不用追求工业级的超高真空,家用小型真空泵就能满足日常手工的需求,抽完之后先把抽气口临时封住。
然后就是处理热辐射的问题,就算中间没有空气,热量还是能通过辐射传进去,这时候我们可以在两层容器的内壁都涂上反射材料。原来最早的杜瓦瓶用的是水银,现在其实可以用更安全的银箔或者铝箔贴上去,效果差不多,还不用碰有毒的水银,对普通人来说友好很多。
最后一步就是密封,找合适大小的软木塞或者橡胶塞,把容器的开口密封严实,不让外界的空气流进去,避免空气对流带走低温。这样一个简单的低温储存容器就做好了,平时存点低温样品或者液氮之类的,短时间储存完全够用。
其实这个原理早就用到我们日常生活里了,家里用的保温壶,核心就是这个杜瓦瓶的结构,只是现在用更便宜安全的材料代替了原来的水银,原理一点没变。感兴趣的朋友可以找材料动手试试,难度不算大,多试两次就能做出好用的了。
杜瓦瓶,液氧储存,真空保温容器,热传导,热辐射,热对流,水银涂层,双层容器,低温储存,密封容器
[Q]:最早的液氧储存遇到了什么问题?
[A]:好不容易制备出液氧后,没有合适的容器储存,液氧会迅速汽化消失。
[Q]:杜瓦瓶采用了什么基础结构来保温?
[A]:杜瓦瓶采用双层容器的基础结构来实现隔热保温。
[Q]:为什么要把双层容器中间抽成真空?
[A]:空气会传导热量,抽成真空可以消除中间空气的热传导,提升保温效果。
[Q]:为什么要在杜瓦瓶内壁涂水银?
[A]:真空只能解决热传导问题,涂水银可以阻挡热辐射传递热量,进一步提升保温效果。
[Q]:杜瓦瓶最后为什么要加密封塞?
[A]:加密封塞可以避免空气流动产生热对流,防止热量交换,完成整体保温结构。
[Q]:杜瓦瓶这个名字是怎么来的?
[A]:杜瓦瓶是发明者成功研发出这款保温储存容器后,亲自命名得到的名称。
[Q]:杜瓦瓶一共阻断了几种热量传递的方式?
[A]:一共阻断了三种热量传递方式,分别是热传导、热对流和热辐射。
[Q]:杜瓦瓶的核心作用是什么?
[A]:杜瓦瓶的核心作用是密封储存低温液体,减少热量交换,避免低温液体快速汽化。
教授看来我们还是得自己制造一个超级隔热的容器。嗯,首先可以做一个双层的容器来保温,但是中间不能有空气,因为空气还是可以进行热的传导,必须把中间抽成真空。
可是这样热量还是会通过热辐射向外传递啊,那就用热反射能力更强的材料来隔绝,没错,这两层内壁都涂上水银。最后为了不让空气流动产生热对流,再加上密封塞子就成功了,以后就叫杜瓦瓶吧。
怎么自制简单的低温保温储存容器
不少玩手工化学的朋友,都想自己攒一个能储存低温液体的容器,其实跟着老方法调整一下,普通人也能做出来。
首先说核心原理,其实就是切断三个热量传递的路径,不让外界的热量跑到容器里面,把低温留住就行。这三个路径分别是热传导、热对流还有热辐射,挨个解决就好。
第一步先做双层结构的容器,选两个大小不一样的金属或者玻璃容器,把小的放进大的里面,保持两层中间有空隙。接下来要把中间空隙里的空气抽干净,因为空气会传导热量,要是留着空气,不用多久低温就跑没了。抽真空的时候不用追求工业级的超高真空,家用小型真空泵就能满足日常手工的需求,抽完之后先把抽气口临时封住。
然后就是处理热辐射的问题,就算中间没有空气,热量还是能通过辐射传进去,这时候我们可以在两层容器的内壁都涂上反射材料。原来最早的杜瓦瓶用的是水银,现在其实可以用更安全的银箔或者铝箔贴上去,效果差不多,还不用碰有毒的水银,对普通人来说友好很多。
最后一步就是密封,找合适大小的软木塞或者橡胶塞,把容器的开口密封严实,不让外界的空气流进去,避免空气对流带走低温。这样一个简单的低温储存容器就做好了,平时存点低温样品或者液氮之类的,短时间储存完全够用。
其实这个原理早就用到我们日常生活里了,家里用的保温壶,核心就是这个杜瓦瓶的结构,只是现在用更便宜安全的材料代替了原来的水银,原理一点没变。感兴趣的朋友可以找材料动手试试,难度不算大,多试两次就能做出好用的了。
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[Q]:最早的液氧储存遇到了什么问题?
[A]:好不容易制备出液氧后,没有合适的容器储存,液氧会迅速汽化消失。
[Q]:杜瓦瓶采用了什么基础结构来保温?
[A]:杜瓦瓶采用双层容器的基础结构来实现隔热保温。
[Q]:为什么要把双层容器中间抽成真空?
[A]:空气会传导热量,抽成真空可以消除中间空气的热传导,提升保温效果。
[Q]:为什么要在杜瓦瓶内壁涂水银?
[A]:真空只能解决热传导问题,涂水银可以阻挡热辐射传递热量,进一步提升保温效果。
[Q]:杜瓦瓶最后为什么要加密封塞?
[A]:加密封塞可以避免空气流动产生热对流,防止热量交换,完成整体保温结构。
[Q]:杜瓦瓶这个名字是怎么来的?
[A]:杜瓦瓶是发明者成功研发出这款保温储存容器后,亲自命名得到的名称。
[Q]:杜瓦瓶一共阻断了几种热量传递的方式?
[A]:一共阻断了三种热量传递方式,分别是热传导、热对流和热辐射。
[Q]:杜瓦瓶的核心作用是什么?
[A]:杜瓦瓶的核心作用是密封储存低温液体,减少热量交换,避免低温液体快速汽化。
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