保温杯里的科学

王家友

提到保温杯，我们的脑海中可能会出现颜色鲜艳、功能多样、大小不一的各式各样的杯子。保温杯一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层做成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实。

说起保温杯，人们更多地想到用保温杯来盛热水，这样可以在很长时间内喝到热水。需要说明的是，保温杯不仅可以让热水较长时间保持较高的溫度，还可以在保温杯里放冰块，使冰块在一定时间内不融化。也就是说，保温杯不仅可以在一定时间内保持较高温度，也能在一定时间内保持较低的温度。

那保温杯为什么能具有保持温度不易变化的本领呢？这得从热传递说起。热能总是从温度高的地方向温度低的地方传递，这就是热传递。热传递有三种方式：热传导、热辐射、热对流。热传导主要发生在固体之间，热辐射是热能从温度高的物体隔空向温度低的物体传递。比如说在冬天我们围着火炉，虽然我们身体没有跟火炉接触，但我们同样会感觉到暖和，这就是热辐射。而热对流主要发生在流体之间。

保温杯的功能就是要把杯内的环境和杯外的环境阻隔。这样就可以使杯内的高温不会向杯外传递，也可以使杯外的高温不会向杯内的低温传递。这样保温杯可以在一定时间内保持较高温度或保持较低温度。

保温杯通过哪些途径实现了上面说的这些功能呢？让我们来了解一下保温杯的结构。保温杯的杯体大多数都是不锈钢的，杯体都是双层或多层的，它的夹层一般是真空的，这样防止热能通过杯体传递。杯体上镀了银，这样的处理可以阻止热辐射，因为浅色可以减弱热辐射。杯盖做得比较厚，有的也是夹层真空的，这样也是为了防止热的传导。有了这双重保护，杯体内外的热能就不易传递了，达到了保温的效果。