Что нагревается быстрее стекло или пластик

Термос – это сосуд, который применяется для сохранения температур не только высоких, но и низких. Используется для бытовых нужд. В переводе с греческого языка обозначает горячий.

Датой рождения данного изобретения является 1881 год. В ходе экспериментов физик Вейнхольд создал стеклянный ящик, имеющий двойные стенки. В 1982 году благодаря Дьюару оно было усовершенствованно, и по внешнему виду стало напоминать колбу. В 1903 году к этому изобретению приложил руку Рейнольд Бергер. Предприниматель «надел» на сосуд кожух металлический и укомплектовал изделие герметической пробкой и крышкой – стаканчиком. Первое название, которое он получил – «вакуумная фляжка», и только через некоторое время стал термосом.

Сосуды нашего времени по конструкции немного отличаются от тех «далеких». Они практичнее и надежнее, так как помещены в металлические или пластмассовые корпуса. Видно различие и в пробках: ранее они были деревянными, а теперь используется специальная крышечка с резьбой. Конечно, это не решающий фактор в вопросе, какой термос лучше держит тепло, но и немаловажный.

Продолжаем изучать классификацию

Если немного разобраться в строении сосуда, то можно увидеть, что между стенкой и колбой находится пространство. Благодаря ему и сохраняется тепло. Это пустота может заполняться вакуумом или воздухом. В зависимости от этого термосы делятся на: вакуумные и воздушные. Первые имеют нулевую теплоотдачу, но обращаться с ними следует очень осторожно. Ничего плохого нельзя сказать и о воздушных.

В зависимости от использованного материала изделие делится на:

  • Стеклянные – колба сделана из стекла.
  • Металлические – для производства колб использовался металл.
  • Пластиковые – колба выполнена из пищевого пластика.

Прежде чем говорить о том, какой термос лучше держит тепло: металлический или пластиковый, поближе познакомимся со вторым. Зеркальное напыление, которым покрыта поверхность колбы, придает изделию неплохие теплостойкие характеристики. К достоинствам изделия можно отнести дешевизну, а к недостаткам: недолговечность.

Сохранение тепла

Встречается такая информация, что стекло лучше удерживает тепло, чем металл. Эта информация не совсем верна, что касается термосов. Применение современных технологий позволяют изделию того и другого вида находиться почти на одном уровне. Сосуд из стекла сделан в виде емкости с двойными стенками, внутренняя — зеркальная. Благодаря этому и сохраняется необходимая температура на протяжении долгого времени.

Не стоит грешить и на изделие из металла, если у вас спросят, какой термос лучше держит тепло: стекло или нержавейка. Перед тем как что-то помещать в металлический сосуд, немного прогрейте его. И тогда будет все в порядке. В наши дни велико разнообразие товаров со стеклянной колбой. Каждый может выбрать то, что больше всего ему необходимо.

Заваривать в сосуде можно все, что угодно. Стекло не впитывает запахи. После мытья изделия все они убираются. Еще один плюс в пользу предмета этого вида – он прекрасно подходит для хранения кисломолочных продуктов. И, если у вас возникнет вопрос, какой термос лучше держит тепло для детской бутылочки, отдайте предпочтение стеклянному. Кроме того, что он безвреден для здоровья малыша, сделан в виде сумочки.

Всегда ли Вы соблюдаете условия хранения продуктов и лекарств?
Да, всегда стараемся.
59.96%
Нет, ничего такого не произойдет.
21.29%
А нужно? Наверно это важно только в ресторанах и кафе.
18.74%
Проголосовало: 1099

Термосы со стеклянной колбой

Теперь обобщим все, что узнали о стеклянных колбах. Это изделие пользуется огромной популярностью, особенно у людей пожилого возраста. Они не желают менять свои привычки, а сосуд из нержавейки появились не так давно, и они ему пока еще «не доверяют».

Читайте также:  Как Можно Сохранить Ветку Рябины Для Декора В Глицерине

Чем привлекают стеклянные сосуды потребителя?

  • В отличие от железного «собрата» стеклянный лучше держит температуру. Вот вам и ответ на вопрос, какой термос лучше держит тепло. Стекло имеет лучшую теплопроводность.
  • Привлекает потребителей и цена данного изделия, она меньше, чем у металлического.
  • Возможность заменить колбу тоже имеет немаловажное значение. В случае если она треснет или разобьётся, ее можно заменить, приобрести в торговых точках.
  • Масса. Этот вид изделия весит меньше, чем металлический. Правда, эта разница невелика, но все-таки она есть.

Теперь переходим к минусам

  • Легко разбить.
  • Нельзя сразу наливать кипяток. Колба может потрескаться и взорваться.

Положительные отзывы можно услышать от любителей путешествий. Они восхищаются изделием под названием Tatonka. Колба железная, но тепло держит долго. Наливать жидкость можно прямо в крышку термоса, которая не нагревается, но температуру жидкости, налитой в нее, сохраняет долго. Летом на следующий день чай или кофе будут держать температуру около пятидесяти градусов.

Термические свойства играют важную роль при формовании, термической обработке и декорировании изделий.

Теплоемкость — величина, равная отношению количества теплоты, сообщенной телу (системе) при бесконечно малом изменении его состояния в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры этого тела. Теплоемкость, отнесенная к единице массы, называется удельной теплоемкостью, Дж/(кг·К).

С повышением температуры удельная теплоемкость возрастает, причем тем медленнее, чем выше температура. Теплоемкость зависит от химического состава стекла. SiO2, Al2O3, B2O3, MgO, Na2O и особенно Li2O повышают теплоемкость, PbO, ВаО — значительно понижают, влияние остальных оксидов выражено слабее.

Теплопроводность — это теплообмен, при котором перенос энергии в форме теплоты в неравномерно нагретой среде имеет атомно-молекулярный характер. Теплопроводность характеризует теплопроводящие свойства материала, т. е. его способность передавать тепловую энергию в направлении более низких температур, Вт/(м·К). Теплопроводность сортовых стекол 0,72. 0,9 Вт/(м·К).

Увеличение в стекле количества SiO2, Al2O3, B2O3, Fe2O3 приводит к повышению теплопроводности, PbO и и ВаО — к снижению ее.

Тепловое (термическое) расширение — изменение размеров тела в процессе его нагревания при постоянном давлении.

Тепловое расширение стекла характеризуется температурным коэффициентом линейного расширения а. Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) определяет относительное увеличение длины образца стекла при нагреве на один градус. ТКЛР стекол— от 5·10 -7 (плавленый кварц) до 20·10 -7 1/К.

ТКЛР зависит от химического состава стекла: наименьшим коэффициентом обладает кварцевое стекло, SiO2; ввод остальных компонентов, особенно Na2O, K2О, ВаО, PbO, увеличивает ТКЛР.

Относительное увеличение объема при нагревании тела на 1 °С называется термическим коэффициентом объемного расширения β. Для твердых тел β =3α.

При декорировании изделий цветным накладом и силикатными красками краски и наклад подбирают так, чтобы их ТКЛР соответствовал ТКЛР стекла, с которым они будут совмещаться.

Термостойкостью — называется способность материала, не разрушаясь, сопротивляться резким изменениям температуры. Мерой термостойкости является температурный перепад, который стекло выдерживает без разрушения.

Механизм разрушения стекла в результате быстрой смены температур можно представить себе следующим образом.

Пусть имеется стеклянный шар, который мысленно можно разделить на ядро и внешний слой, который, в свою очередь, разделен на секторы (рис. 5). Если шар нагрет (положение I), все его части обладают одинаковой температурой, поэтому напряжений внутри шара нет. При резком охлаждении внешний слой будет остывать значительно быстрее, чем ядро, поэтому объем шара будет уменьшаться неравномерно. Если бы секторы внешнего слоя не были связаны между собой, то каждый из них сжался бы, а между ними образовались свободные пространства (положение II). Но так как частицы стекла во внешнем слое связаны друг с другом, между ними возникают напряжения растяжения (положение III), которые могут довести внешний слой до разрушения, т. е. до образования радиальных трещин, идущих от поверхности. Между внешним слоем и ядром будут создаваться напряжения сжатия, так как ядро противодействует сжатию внешнего слоя под действием более резкого охлаждения последнего.

Читайте также:  Как Правильно Заморозить Сыр Моцарелла Для Пиццы

При резком нагревании внешний слой, нагреваясь быстрее ядра, стремится увеличиться в объеме и отслоиться от ядра (положение II). Но так как он связан с ядром, то между ними возникают напряжения растяжения. Между частицами внешнего слоя, которые не могут оторваться от ядра, но увеличиваются в объеме, возникают напряжения сжатия.

Если принять во внимание, что стекло сопротивляется растяжению во много раз хуже, чем сжатию, а также что прочность стекла сильно зависит от состояния поверхности и резкий тепловой удар получает всегда поверхность стекла, то для стекла более опасно быстрое охлаждение, чем нагревание.

Термостойкость стекла зависит от ряда свойств, и, главным образом, от коэффициента термического расширения, модуля упругости, прочности на разрыв. Термостойкость зависит также от состояния поверхности стекла и степени его однородности. Сколы, царапины, трещины, неоднородность состава и плохой отжиг резко снижают термостойкость.

Плохая теплопроводность стекла способствует неравномерному распределению напряжений по сечению охлаждающегося стекла при термическом воздействии. Поэтому чем тоньше и равномернее по сечению стенки изделия, тем выше его термостойкость. Именно этими факторами обеспечивается высокая термостойкость термосных колб.

Термостойкость стекла зависит от ряда свойств, и, главным образом, от коэффициента термического расширения, модуля упругости, прочности на разрыв. Термостойкость зависит также от состояния поверхности стекла и степени его однородности. Сколы, царапины, трещины, неоднородность состава и плохой отжиг резко снижают термостойкость.

Опыт осуществляют одновременно: вначале нагревают обра­зец, затем сжигают его.

Исследуемый образец полимера или пластмассы подносят с пламени горелки с помощью тигельных щипцов, нагревают его и устанавливают изменения: размягчается образец или нет, вытяги­вается в нить с помощью стеклянной палочки, оплавляется, свет­леет, чернеет и т.п.

Это позволяет установить тип пластмассы — термопласт или реактопласт. К термопластам относят пластмассы, сохраняющие способность к повторной переработке. К реактопластам (терморе­активным пластмассам) относят пластмассы, использование ко­торых при изготовлении изделий сопровождается необратимо! химической реакцией, проводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала.

Затем образец осторожно вносят непосредственно в пламя горел­ки и наблюдают за характером горения.

Следует быть внимательным, поскольку многие характерные признаки горения пластмасс наиболее отчетливо проявляются в самый первый момент поджигания образцов: цвет пламени, по­трескивание, появление искр, копоти и т.п.

Результаты опытов сравнивают с данными о поведении пласт­масс при нагревании и горении, приведенными в таблице 2.6.

Наиболее характерным признаком является запах продуктов горения. Определенный запах свойственен только для чистых поли­меров, однако если пластмасса содержит не один, а два или не­сколько полимеров или сополимеры, запах идентифицировать труднее. Еще более усложняется задача, когда пластмасса содер­жит наполнители, пластификаторы и т. п.

Поведение пластмасс при нагревании, характер горения

Вид пластмассы Изменения при нагревании (термо- или реактопласт) Характер горения Окраска пламени Запах продуктов горения
Аминопласт Не размягчается. Реактопласт Загорается с трудом. Обугливается с характерным белым налетом по краю Желтеет Аммиака и формальдегида
Фенопласт Не размягчается. Реактопласт Горит только в пламени. Обугливается Желтеет Резкий запах фенола
Полиэтилен Размягчается, оплавляется, вытягивается в нити. Термопласт Горит слабым пламенем без копоти. Оплавляется и течет в горящем виде Синеватая Горящей и погашенной парафиновой свечи
Полипропилен Размягчается, оплавляется, вытягивается в нити. Термопласт Горит слабым пламенем без копоти, с плавлением и подтеканием горящего полимера Синеватая Жженой резины или горящего сургуча
Поливинилхлорид — винипласт Размягчается. Термопласт Загорается с трудом, при удалении из пламени гаснет. При горении пламя дает небольшую копоть Ярко-желтая, у основания имеет сине-зеленую окраску Резкий запах хлористого водорода (соляная кислота)
Читайте также:  Когда перекладывать грузди в банки из кастрюли?
Поливинилхлорид — пластикат Размягчается, течет. Термопласт Загорается не сразу, при удалении из пламени гаснет. При горении пла­мя коптящее Ярко-желтая, у основания имеет сине-зеленую окраску Резкий запах хлорис­того водорода, запах фталевого ангидрида
Полиметил-метакрилат (органи­ческое стекло) Размягчается. Термопласт Загорается хорошо. При удалении из пламени горит устойчиво, медлен­но, пламя светящееся, слегка коптящее, горит с потрескиванием и искрами Светящееся, голубоватое у основания Острый, цветущей герани или острый, запах фруктовой эссен­ции
Полиамид (капрон, нейлон и др.) Плавится, легко вытягивается в нити. Термопласт Горит, быстро расплав­ляется и стекает горящи­ми каплями Синеватая с желтыми краями Запах жженой кости и подгорелых овощей
Полистирол и его сополимеры Размягчается, вытя­гивается в нити. Термопласт Загорается быстро. Пламя яркое, сильно коптящее, с выделением мономе­ра — стирола Желтая Сладковатый неприят­ный запах мономера — стирола, напоминает запах цветущих гиацин­тов
Полиэтилентерефталат (лавсан) Размягчается, легко вытягивается в нити. Термопласт Загорается не сразу. Расплавляется. При уда­лении из пламени может гаснуть. Горит ровно, без копоти Желтоватая Слабый
Фторопласт Плавится при высокой температуре (выше 300 °С). Термопласт Не горит
Поликарбонат Размягчается. Термопласт Загорается с трудом. При удалении из пламени гаснет. Горит с выделением копоти Желтая Запах фенола
Полиуретан Размягчается. Термопласт Горит с выделением копоти Синеватая с желтыми краями Неприятный острый удушающий запах цианидов(напоминает запах миндаля)
Целлулоид (нитрат целлюлозы) Размягчается (в том числе) в горячей воде. Термопласт Загорается мгновенно, горит быстро до легкого пепла Ярко-желтая Камфары (пластификатора нитрата целлюлозы), легкий запах оксидов азота
Ацетат Целлюлозы Размягчается. Термопласт Горит плохо, с искрами. При удалении из пламени гаснет Желтая с зеленоватой окраской по краям Жженой бумаги, слабый запах уксусной кислоты
Целлофан Размягчается. Термопласт Горит плохо, с копотью Желтая Отчетливый запах жженой бумаги

Теплостойкость пластмасс определяют по отношению к кипящей воде. Образцы изделий подвешивают в вертикальном положении и опускают в кипящую воду. Продолжительность воздействия 10 мин. После испытания образцы вынимают и осматривают. На них не должно быть вздутия, трещин, изменения цвета, деформации (изменения формы) изделия. Появление матовости на поверхности не допускается.

Термическая стойкость пластмасс определяют попеременным погружением в горячую (100 °С) и холодную (ледяную) воду. Для посуды, предназначенной для теплых и холодных блюд, режим обработки следующий: теплая вода 60 °С, холодная вода 0°С. Посудохозяйственные изделия из пластмасс при испытании на термическую стойкость должны выдержать не менее трех смен тепла. При этом они не должны растрескиваться или деформироваться.

Результаты распознавания пластмасс по отношению к нагреванию, характеру горения и действию температуры записывают в таблицу 2.7.

№ образца Цвет, степень прозрачности Изменение при нагревании (термо- или реакопласт) Характер горения Окраска пламени Запах продуктов горения Теплостой- кость Термическая стойкость Вид пластмассы
1.
n

Природа пластмасс по отношению к нагреванию и характеру горения

Дата публикования: 2014-11-28 ; Прочитано: 8265 | Нарушение авторского права страницы

Термическая стойкость пластмасс определяют попеременным погружением в горячую (100 °С) и холодную (ледяную) воду. Для посуды, предназначенной для теплых и холодных блюд, режим обработки следующий: теплая вода 60 °С, холодная вода 0°С. Посудохозяйственные изделия из пластмасс при испытании на термическую стойкость должны выдержать не менее трех смен тепла. При этом они не должны растрескиваться или деформироваться.

Давайте будем совместно делать уникальный материал еще лучше, и после его прочтения, просим Вас сделать репост в удобную для Вас соц. сеть.

Оцените статью
Узнайте как нужно хранить продукты и медикаменты в условиях квартиры. Вы с нами?