Language
Country/Area
No result found
Секретное изобретение термоса: как Джеймс Дьюар изменил наш опыт употребления спиртного
В повседневной жизни многие люди любят пить горячие или холодные напитки, но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что технология сохранения этих напитков горячими или холодными возникла в результате великого изобретения конца 19 века? Этим изобретением стал термос, созданный Джеймсом Дьюаром. Инновации Джеймса Дьюара не только изменили наш подход к употреблению спиртных напитков, но и оказали глубокое влияние на научное сообщество и все слои общества.
Основной принцип работы термоса
Вакуумная колба, также известная как сосуд Дьюара или термос, в основном состоит из двух слоев контейнеров. Пространство между внешним слоем и внутренним слоем частично вакуумировано для формирования состояния, близкого к вакууму. Такая конструкция значительно снижает теплопроводность и конвекцию, позволяя напитку в бутылке, как горячему, так и холодному, оставаться горячим в течение более длительного периода времени, не подвергаясь воздействию внешней среды.
Историческая справкаВакуумная технология сохраняет горячие напитки теплыми в холодную погоду на открытом воздухе, что делает этот продукт незаменимым для таких занятий, как кемпинг и альпинизм.
Джеймс Дьюар изобрел термос в 1892 году, изначально предназначенный для охлаждения и сохранения тепла в низкотемпературных экспериментах. Проводя эксперимент по определению удельной теплоемкости элемента палладия, он изготовил медный контейнер и поместил его в другой контейнер, надеясь сохранить его температуру стабильной. В ходе этого процесса ему удалось удалить воздух между двумя контейнерами и успешно создать вакуум.
Отказ Дьюара запатентовать свое изобретение позволил другим производителям использовать технологию на благо широкой общественности.
Коммерциализация вакуумных бутылок
В 1904 году два немецких стеклодува открыли коммерческий потенциал термоса и начали производить более прочные конструкции, благодаря чему термос постепенно стал повседневным предметом домашнего обихода. С развитием технологий конструкция термоса Дьюара постоянно совершенствовалась, включая разнообразие материалов и форм, чтобы термос мог играть свою роль в различных жизненных ситуациях.
Эволюция дизайна
Вакуумные колбы обычно изготавливаются из металла, термостойкого стекла или пластика и часто используются в качестве изолированных транспортных контейнеров. В основе его конструкции по-прежнему лежит принцип двухслойной конструкции контейнеров для снижения эффекта теплообмена. Дальнейшие технические усовершенствования включают использование пароохлаждаемых радиационных экранов для уменьшения испарения жидкости внутри бутылки, что особенно важно для некоторых коммерческих применений.
Исследования и промышленные применения
В лабораториях и промышленных условиях вакуумные колбы широко используются для хранения сжиженных газов, таких как жидкий азот, для быстрого замораживания и обработки образцов. Его превосходные теплоизоляционные свойства позволяют жидкостям оставаться в жидком состоянии в течение длительного времени, даже при комнатной температуре, и это свойство широко используется во многих областях, таких как теплоизоляция медицинского и электронного оборудования.
В аэрокосмической промышленности вакуумные колбы предназначены для хранения ракетного топлива, что свидетельствует о многообразии и важности конструкции сосудов Дьюара.
Соображения безопасности
Хотя вакуумные бутылки широко используются во многих областях, их потенциальные опасности нельзя игнорировать. Например, разбитие стеклянных бутылок или дефекты на краях могут представлять опасность. Поэтому правильное использование и техническое обслуживание имеют решающее значение для предотвращения несчастных случаев. Кроме того, при проектировании вакуумных бутылок инженерам необходимо учитывать эффекты теплового расширения, чтобы избежать давления, вызванного разницей температур на внутренних и внешних стенках бутылки.Заключение
Изобретение термоса ознаменовало собой крупный технологический прорыв, который произвел революцию в нашем образе жизни и способах употребления напитков. Инновация Джеймса Дьюара не только позволяет нам наслаждаться ими в любое время и в любом месте, но и способствует развитию многих высокотехнологичных приложений. Вы когда-нибудь задумывались о том, какие новые возможности принесет изобретение Дьюара в будущем?
