首页

原标题:手凉嘴烫，梦见拿着保温杯。

丁~你的冬天快到了，请上门领取。

伴随着冬季的来临，气温越来越冷。

边肖的手冻僵了，几乎失去了知觉，甚至连敲击键盘都很困难。

在这关键时刻，如果你能捧一杯热水暖手暖心。

此时，边肖立即拿起保温杯，倒了一杯热水在她手里，只感觉到金属的凉意。

为什么我捧着热水感觉不到温暖。

温度

那么温度是多少呢这时候就会有人抢着回答热意味着高温，冷意味着低温

没错温度是一个物理量，表示物体的冷热程度那么从微观的角度来看温度是什么呢

温度是物体分子运动的强度，也是物体分子平均动能的标志。

比如这是因为温度高~:

这就是低温~:

热传递是通过热传导，热对流和热辐射来实现的。

热对流

流体中颗粒相对位移的传热过程。

所有温度高于绝对零度的物体都会产生热辐射，热量以辐射的形式传递。

热传导

当两个温度不同的物体相互接触或同一物体内部存在温差时，通过物体内部分子，原子，电子的微观振动，位移和碰撞，会发生能量转移，使两部分的温度趋于一致。

杯中的热水主要通过与空气和杯壁的热传导来传递热量热水的温度下降，杯子的温度上升，让手中的杯子感觉很烫

保温杯结构

保温杯为双层结构，在外壳和内胆之间增加了真空层由于真空层气体密度低，气体分子与内胆之间缺少碰撞，从而减少热传导和热对流，同时保温杯内胆镀铜或镀银，可以反射热辐射，有效减少辐射损失的热量

离我手里的这杯热水差了一亿分~

真空

真空这个词并不陌生给定空间中低于一个大气压的气体状态称为真空状态

有不同程度的真空:

低真空区:105~103帕

中等真空场:103~10—1 Pa

高真空区:10—1~10—5 Pa

超真空场:10—5~10—8帕

极高真空场:lt，10—8帕

提到真空，人们首先会想到什么。

估计大家都会想到太空和宇航员太空中的气体稀薄，无法呼吸，宇航员需要穿上宇航服，通过氧气瓶保持呼吸

嘿，如果是这样，边肖买不起保温杯！

那么日常生活中使用的真空是如何实现的呢。在好奇心的驱使下，边肖发现了这个神器——真空泵！

真空泵

真空泵是指利用机械的，物理的，化学的或物理化学的方法将真空室中的气体高速排出，从而达到产生，提高和维持真空的目的根据工作原理的不同，可分为气体输送和吸附两种

油封旋转叶片泵

油封旋片泵是一种低真空泵，工作范围为10—1~10—5 Pa它主要由偏心转子，旋翼和泵体组成偏心转子安装在旋转叶片泵的腔内旋转翼通过弹簧与转子连接，旋转翼的顶部通过离心力和弹簧的张力与泵腔内壁保持接触

油封旋片泵示意图

当电机带动偏心转子旋转时，泵体和旋转翼围成的两部分空间的容积是不断变化的当与进气口连通的空间体积增大时，气压降低，气体从进气口被吸入，当与排气口连通的空间的容积减小时，气体从排气口排出，通过不断地将腔体内的气体抽出而获得真空环境

油封旋片泵操作简单，可以在大气压下使用，但是旋片泵使用的油会挥发，进入真空室。边肖回忆说，做实验时，样品都被机油污染了！

涡轮干式泵

涡轮干式泵由两个涡旋转子和涡旋定子组成，涡旋线共轭，相位相差180°，两涡旋体之间形成一系列月牙形压缩室涡旋体的中心设有出气口，涡旋体的外围设有进气口伴随着涡旋转子的运动，压缩室的容积逐渐减小，并向中央排气口移动，从而实现进气，压缩和排气的过程在转子运动过程中，压缩室周期性变化，实现连续泵送

涡轮干式泵原理图分子泵

分子泵的核心部件是旋转叶片和固定叶片旋转叶片的转速高达1800~90000转/分，叶片外端速度可达数百米/秒，接近分子的平均速度泵内有几组旋转叶片和固定叶片，以一定角度倾斜放置叶片角度越大，排气速度越高

当气体分子与高速旋转的叶片碰撞时，它会获得垂直于叶片表面的动量与固定叶片碰撞后，再次飞向下一个旋转叶片，最后从排气口喷出，使气体分子向排气口运动的概率大于向吸气口运动的概率，从而达到抽气的目的

分子泵是一种高速旋转的机械泵，可以达到极高的真空度但是分子泵不能在大气压下工作，对固体异物非常脆弱，所以在进气口安装了防护网，过滤异物

升华泵

升华泵的抽气机理是化学吸附该部件主要是由活性金属钛制成的灯丝通过电流加热灯丝，金属钛升华，吸附，沉积在冷泵壁上，形成钛膜钛由于化学活性高，对氮，氧，一氧化碳等活性气体有很强的吸附作用，生成氮化钛，碳化钛，氧化钛等稳定的化合物，从而达到排气的目的

钛膜上吸附气体分子的位置不能再吸附气体因此，升华泵中的灯丝必须不断升华，才能在泵体壁上沉积新的钛膜，从而达到连续抽气的目的

离子泵

离子泵由强磁体，蜂窝阳极和钛阴极组成离子泵的基本原理是在两个电极之间施加足够的电压，使气体分子电离产生离子，离子撞击阴极并被阴极俘获，同时产生溅射效应阴极材料由金属Ti制成金属Ti溅射后，在腔体内壁不断形成活性膜，并不断与气体分子反应，从而不断排气由于磁场的存在，阴极放电可以维持在极低的压力下

低温泵

低温泵的工作原理是通过气体在超低温表面的物理吸附来排出气体，是获得洁净真空的一种有效快捷的方法。

在低温泵的第一级上设置屏蔽和挡板，温度保持在80 K第二冷却级保持在15 K，并配有低温罩和活性炭吸附剂

水蒸气在80 K屏蔽和80 K挡板上凝固，氮气，氧气和氩气在15 K低温罩上固化，氢气，氦气，氖气吸附在15 K低温罩内的吸附剂上，可以达到极高的真空Pa)。

没想到做真空有这么多方法边肖真是让人大开眼界，但是不同的真空泵有不同的工作条件你需要根据实际情况来选择，否则很难达到抽真空的效果，还可能会损坏泵体

似乎

想温暖你的手和心吗

用保温杯没用。

你不能鱼与熊掌兼得。

因此

参考资料:

国方准实用真空技术:真空技术(M)大连理工大学出版社，2012

孙松岗多腔涡旋真空干燥泵的设计理论和结构改进(D)东北大学

热传导和对流_哔哩哔哩