杜瓦罐使用后底部发烫的原因是什么
杜瓦罐使用后底部发烫的原因是热传导和热量集中所导致的。杜瓦罐通常用于液体的储存与运输，尤其是液态气体如液氮、液氦等。这些液体的温度极低，常常低至-196℃(液氮)或-269℃(液氦)。然而，杜瓦罐的底部发烫现象却是由于其内部气体与外界环境温度之间的热交换造成的。这一现象的核心问题在于热量的逐步渗透与扩散，尤其是当液态气体不断蒸发时，会在容器的不同区域产生热量积累，从而导致底部温度上升。
热传导与蒸发现象
杜瓦罐内装载的低温液体，如液氮或液氦，通常在储存和运输过程中会逐渐蒸发。蒸发过程中，液体会吸收大量的热量，从而转变为气体。这些气体通过罐口或其它排气口释放出去。在这一过程中，液体的温度虽然非常低，但由于罐内的空气与外部环境的温度差异，热量开始从罐外部传递到内部。
热传导的效率与温差、材料性质及其导热系数密切相关。对于杜瓦罐来说，通常会采用多层结构的真空保温材料，降低热量传递的效率。但即便如此，依旧会存在一定的热流通过罐壁进入内部。一般而言，杜瓦罐的外部温度接近常温，而罐内的液体温度远低于常温。这种明显的温差使得热量逐渐渗透，尤其是在罐底部，因为热量往往从上至下累积，且底部承受的是液体的最大压力和蒸发过程。
罐内气体的压力变化
液态气体在杜瓦罐内蒸发后，会转化为气体，气体的体积大幅膨胀。液氮的蒸发会使得气体体积从液态的1升膨胀到气态的700升左右。这样巨大的体积扩张会导致罐内气体压力迅速升高。当压力较高时，罐内气体的温度也会升高。特别是在杜瓦罐的底部，由于气体积聚和热量的持续输入，底部的温度升高现象变得更加明显。
为了避免气体压力过大，杜瓦罐通常会配备泄压阀。泄压阀的开启温度通常在20°C至30°C之间，当罐内气体的温度升高到这一范围时，阀门会自动打开，释放气体，从而控制罐内气体的温度。然而，这一过程中的热量释放并不会完全消除罐底部的热积累，尤其是在持续使用过程中，罐体底部与地面接触的部分，常常成为热量聚集的主要区域。
外部环境与底部温度的关系
杜瓦罐底部发热还与外部环境的温度变化密切相关。通常来说，杜瓦罐底部直接接触地面或其他支持物体，这些表面一般温度较高，尤其是在炎热天气或夏季，地面温度会大幅上升。而杜瓦罐底部直接与外界接触时，底部的温度就会受到外界热源的影响。例如，假设杜瓦罐在30°C的环境中使用，罐底部可能会因为地面温度的影响逐渐升温，造成热量向罐内传递，并加剧蒸发气体的压力与温度。
通常情况下，液态气体从罐内蒸发为气体的过程中会吸收热量，冷却罐内的液体。然而，由于罐底的直接接触环境温度较高，尤其是有物体直接接触的情况下，热量向罐内的输入变得不可忽视，导致底部区域比上部区域温度更高。这种热的聚集作用可能使罐底温度升高，从而表现为“发烫”现象。
材料热导率的影响
杜瓦罐的材质也是影响底部温度的一个关键因素。一般来说，杜瓦罐外壳采用不锈钢或铝合金等高导热性材料制造。虽然这些材料能有效地进行热传导，但它们也会加速外部温度的传递。尤其在罐体外表面与外部环境接触较多的底部，热量会迅速通过导热性良好的金属传导到内部，从而导致底部温度升高。
例如，假设杜瓦罐采用的不锈钢外壳的导热系数为50 W/m·K，当外部环境温度上升时，热量会通过不锈钢表面进入罐体内部。而当容器内液氮的蒸发造成气体膨胀时，罐内的气体压力也会导致罐体底部温度增加。随着时间的推移，这些因素会共同作用，最终导致底部区域温度升高。
热对流与底部温度变化
此外，杜瓦罐内部的热对流现象也可能对底部温度造成影响。随着气体从液态变为气态，液体表面会释放大量气泡，气泡的上升流动会带动内部气体的对流。这种流动会使得热量在容器内不断交换，从而将热量传递到不同区域，尤其是底部。当热气流不断上升时，底部的气体无法完全散热，导致底部温度较高。
