熱水瓶保溫探秘

馬爍男

出去旅游3天，一回家，我和爸爸、媽媽都覺得非常口渴。我趕忙到廚房給他們倒水，隨手拎起灌得不怎么滿的一瓶，倒出來的是溫水。于是，我又拿起灌得滿滿的那瓶，水應該比較熱吧？誰知倒出來的竟是冷水。灌滿水的那個熱水瓶壞了嗎？不對，那可是爸爸前些天新買的。難道灌滿水的熱水瓶保溫性能差？

我把我的想法告訴了爸爸，爸爸當即就表揚我善于思考。可怎樣驗證我的猜想呢？爸爸提出和我一起做一個模擬實驗的想法：用試管模擬熱水瓶，一支裝滿開水，另一支裝1/3的開水，定時測量水溫，看兩者溫度下降的趨勢。我們準備的材料有：試管2支（模擬熱水瓶）、試管架1個、橡膠塞2個（模擬瓶塞）、溫度計1支、打孔器1個。

探究過程：

首先，我用打孔器在2個橡膠塞上各打1個孔，孔徑略小于溫度計的粗細；再將溫度計蘸水后（減小摩擦力）旋轉插入橡膠塞。然后，1支試管中加滿開水，另1支試管中加入1/3的開水，分別用橡膠塞塞住，放入試管架中，熱水瓶模型就完成了。

爸爸用手機幫我計時，我們共同測量記錄了20分鐘內2個“熱水瓶”中熱水溫度的變化。

實驗結果：

從實驗數據中，我們不難發現，灌滿開水的“熱水瓶”初始溫度為58℃，最終溫度為39℃，溫度總體下降了19℃。而未灌滿的“熱水瓶”的初始溫度為55℃，最終溫度為38℃，溫度總體下降了17℃。

可見，未灌滿開水的那“瓶”保溫性能較好。為什么會這樣呢？爸爸讓我再仔細觀察實驗裝置——2個“熱水瓶”無非就是一個水多、空氣少，另一個水少、空氣多。難道與空氣有關？

經過網絡搜索后，我發現的確如此。空氣是熱的不良導體，傳熱系數僅為水的1/4。熱水瓶中的水裝得過滿，熱量就容易以水為媒介傳到瓶外。若瓶內保留3厘米的空氣柱，熱量散發就慢很多，比開水灌至瓶口可多保溫5～7小時。看來，真是生活處處有科學。大家記得喲，以后灌開水一定要留有余地哦！