ทำความเข้าใจการใช้งานขวดน้ำสูญญากาศ

หลักการฉนวนกันความร้อนของขวดน้ำสูญญากาศนั้นง่ายมาก ซึ่งก็คือการปิดกั้นการนำความร้อนให้ได้มากที่สุด วิธีการบรรลุผลฉนวนกันความร้อนสูงสุดของขวดน้ำสูญญากาศคือการลดการสูญเสียความร้อนให้ได้มากที่สุด แต่โลหะสแตนเลสเป็นตัวนำความร้อนที่ดี อาจมีบางคนถามว่าทำไมขวดน้ำสแตนเลสจึงมีหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน เนื่องจากเราใช้สแตนเลสสองชั้นและสูญญากาศเพื่อปิดกั้นการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากอากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ยิ่งสูญญากาศสูงเท่าไหร่ ประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนก็จะดีขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ เรายังเลือกสแตนเลสเนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อน ความเหนียวที่ดี ปลอดภัย และเชื่อถือได้

เหตุผลหลักที่ขวดน้ำสูญญากาศสามารถเก็บความร้อนได้ก็คือสูญญากาศของขวดน้ำสูญญากาศป้องกันการถ่ายเทความร้อน การถ่ายเทความร้อนมีสามวิธี ได้แก่ การพาความร้อน การนำความร้อน และการแผ่รังสี ดังนั้นแม้ในสภาพแวดล้อมสูญญากาศ ความร้อนก็สามารถถ่ายเทได้ แต่ความเร็วจะช้ากว่า สูญญากาศของขวดน้ำสูญญากาศสามารถป้องกันการนำความร้อนได้เท่าที่เป็นไปได้เท่านั้น แต่ในความเป็นจริง การนำความร้อนก็ยังคงเกิดขึ้น เมื่ออุณหภูมิของน้ำในขวดน้ำสูญญากาศสูงกว่าอุณหภูมิภายนอก อัตราการทำความเย็นของอุณหภูมิน้ำในขวดน้ำสูญญากาศก็จะลดลงได้ เมื่ออุณหภูมิของน้ำในขวดน้ำสูญญากาศต่ำกว่าอุณหภูมิภายนอก ความเร็วที่เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิน้ำในขวดน้ำสูญญากาศก็จะลดลงได้ ดังนั้น ขวดน้ำสูญญากาศจึงไม่เพียงแต่รักษาความอบอุ่นของน้ำเท่านั้น แต่ยังรักษาความเย็นของน้ำได้อีกด้วย

วิธีใช้ขวดน้ำสูญญากาศ คนส่วนใหญ่มักใช้ขวดน้ำสูญญากาศซึ่งไม่สม่ำเสมอ มาดูขั้นตอนการเติมน้ำปกติกัน เมื่อเราเติมน้ำร้อนหรือน้ำแข็ง เราสามารถใส่น้ำลงไปเล็กน้อยเพื่ออุ่นหรือทำให้เย็นลงก่อน จากนั้นเทออกแล้วเติมน้ำเดือดหรือน้ำแข็งลงไป (เพราะวัสดุด้านในจะดูดซับความร้อนได้อย่างรวดเร็วและเข้าสู่สถานะวิกฤต) แต่อย่าเติมน้ำในซับในทั้งหมด โดยเว้นช่องว่างไว้บางส่วน (อากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี) ทำให้น้ำไม่สามารถสัมผัสฝาได้ เนื่องจากการนำความร้อนของอากาศช้า ปลั๊กจึงแยกการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจากปากขวด และอุณหภูมิของน้ำจะลดลงอย่างช้าๆ และเนื่องจากมีอากาศเหลืออยู่ ในตอนแรก อากาศจำนวนมากจะถูกระบายออกจากขวดเนื่องจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน จากนั้นอุณหภูมิในขวดจะลดลง ซึ่งทำให้ความดันบรรยากาศภายในขวดต่ำกว่าภายนอกขวด ซึ่งเอื้อต่อการเก็บรักษาความร้อนมากขึ้น

ข้างบนนี้เป็นบทนำเกี่ยวกับ "หลักการฉนวนของขวดน้ำสูญญากาศ – ทำไมขวดน้ำสูญญากาศจึงสามารถหุ้มฉนวนได้ และวิธีใช้ขวดน้ำสูญญากาศ" หวังว่าจะช่วยคุณได้