某天早上……
『呼~差點被由天而降的保溫瓶打到…..』學生宗翰告訴我，一個被拆解過的保溫瓶從三樓掉下來……
幸好沒被砸中，否則以三樓高度落下，重力位能轉換成動能，只怕宗翰的腦袋真要開花了~
『要拿去回收嗎？』
『不用丟，留給我~』除了當證物興師問罪之外，它可是最佳教材呢！

教授熱傳播單元時，常對學生解說保溫瓶的原理，可是還沒能夠真正看到它的內部構造~，這個由天而降的不明飛行物變成活教具！

這款保溫瓶是市面上常見的款式，多用在商業贈品。

『明明外面看起來體積很大，』不知道大家是否注意到：『怎麼只能裝少少的水呢？』

內容量明顯比外部體積小的多，『少掉的體積到哪去了？』

熱的傳播方式：傳導、對流和輻射，傳統保溫杯隔熱原理如下：
1.塑膠蓋裡鑲入軟木塞，減少熱傳導。（軟木塞與塑膠傳導性差）
2.瓶身有真空或空氣夾層，防止熱傳導。空氣是不良導體，而密閉情況中也不利於空氣的熱對流。白煮蛋也是，裡頭雖然是蛋液，但是蛋內部還是以傳導方式….參考文章~ 煮蛋的物理~加熱時間與蛋的熱傳導 ；至於保利龍容器能保溫，也是因為保利龍是發泡聚苯乙烯裡頭有許多空氣不易傳熱，減緩熱傳導。
3.真空中，熱還是能以輻射形式傳遞，瓶子內層是鏡面(不鏽鋼或玻璃鍍銀)，可以將熱輻射反射。

『有誰真正看過~保溫瓶夾層內的構造嗎？』少之又少~
於是這堂課就由宗翰差點被K到開始談起，拿出差點肇禍的兇器。
由被拆開的保溫瓶底部，果然見到其中玄機。
『這會是真空嗎？』

這怎麼會是真空，不過就是一般空氣夾層。

空氣雖是不良導體，畢竟還是傳導介質，加上只有單層不鏽鋼，熱還是會藉著金屬內壁經瓶頸傳導到外壁，所以這類的保特瓶加了熱水後，瓶身還會感覺溫溫的~顯示熱正在散失……

市面上還有一些價格昂貴的保溫杯，家裡有動物牌的，號稱『真空斷熱』，加入熱水，外壁不會熱~放上一天還是溫的，保溫效果真不錯！貴~就是因為它的真空度高囉??

『保溫杯瓶其實是一種雙層構造的容器，要保住杯瓶內的溫度就是看中間層的部份。』想看到真空斷熱保溫杯的構造，不必等待再次由天而降，以下的保溫杯剖面構造，圖片來自老艾找碴: 保溫的真相 - yam天空部落的文章。

利用雙層不鏽鋼，抽去夾層中空氣，達到接近真空的程度。
抽真空的部位在下方的點~，圖片來自老艾找碴: 保溫的真相。

真空斷熱的保溫杯，夾層好薄~外觀與內容積差異不多！
相較之下，贈品版的保溫瓶顯得粗糙。

保溫就是減少熱能散失~『保溫效果大部份取決於抽真空的程度影響， 』行家老艾說：『而抽真空的程度又跟抽的時間長久有關，抽真空時間與產能有關，所以~保溫效果與售價相關，就不難理解了。』

保溫瓶通常是用二層不銹鋼，中間抽真空處理。也因為抽真空，所以保溫杯瓶身就會使用不銹鋼。經過淬鍊過的不鏽鋼結構較堅固，避免在抽真空過程，受到外界大氣擠壓，而導致變形。外面有流言說，可以利用磁鐵來檢驗保溫瓶的好壞……『其實，用磁鐵只能檢查不鏽鋼是否淬鍊，卻不能驗出抽真空度！』經過淬鍊之後的不鏽鋼可以被磁鐵吸附，沒有經過淬鍊的不鏽鋼則沒有辦法。拿個磁鐵試試，我家的鋼杯也會被吸附~它可不能保溫。

回到家，難得來台中的婆婆煮好了晚餐….端菜時發現，天氣雖冷菜還是很熱~，『煮好一陣子了…』婆婆說。原來婆婆將煮好的菜(小鍋)放在口徑相似的高鍋中，這個鍋中鍋恰巧形成空氣夾層，變成天然保溫鍋。
『您真內行~』跟婆婆拍拍手：『這樣就可以保溫，好厲害！』
『其實我也不知，』婆婆說：『會放在一起是因為你們這裡廚房太小，放無路啦~』
或許古人就是這樣遇見科學的~不經意的操作與觀察後，才會再做作深入的研究與改良！

分類：科學五四三 2010/01/19 13:48