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估算保温杯的散热功率和热阻

最近在考虑测一些“热学”数据,打算用保温杯作为“绝热”容器进行测量。但是比较怀疑常见的保温杯的“绝热”能力,所以做了一个简单的小实验。

用的是这个保温杯,之前打pcb送的:

1703506119186.jpg


装入150mL的热水。水量是在净水机上设置的,估计不太准。装入时测的温度是78.4度:

1703506119210.jpg


这个保温杯的保温性能,和其他保温杯横向对比,应该也算是比较差的(毕竟是赠送的)。装入热水后手可以感受到外壁温热,尤其是瓶盖附近。用热成像观测的结果是这样的:

1703506119202.jpg

室内温度是12.9℃,瓶身最高升到了20.1度。


装入热水10分钟后,把瓶子打开,再次测量温度,结果是75.5度:

1703506119177.jpg


据此可以估算散热功率:

$$ \begin{split} 散热能量=(开始温度-结束温度)*水的重量*比热容 \\ =(78.4-75.5)*150*4.2=1827J \end{split} $$

$$ \begin{split} 散热功率=\frac{散热能量}{时间} \\ =1827/600= 3.0W \end{split} $$

还可以估算热阻:

$$  热阻=\frac{散热功率}{温差} = \frac{3}{(78.4+75.5)/2-12.9}= 0.047 W/K  $$


1
2SC1970
4个月19天前 IP:四川
D880680

民用保温杯的保温性能本来就差,之前买过一个60元的,说明书上直接写着100℃热水保存24h后只有38℃

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