Toplinski izolator nasuprot toplinskom vodiču
Toplinski izolatori i toplinski vodiči mogu se uzeti kao dvije jednostavne klasifikacije materijala. Toplinska izolacija i toplinska vodljivost vrlo su važne teme kada je riječ o području topline i termodinamike. Ovi koncepti igraju veliku ulogu u područjima istraživanja svemira, industrije, strojeva, motorne mehanike, elektrotehnike, proizvodnje elektroničke opreme, projektiranja zgrada i arhitekture, pa čak i kuhanja. Od vitalne je važnosti imati dobro razumijevanje toplinske vodljivosti i toplinske izolacije kako biste dobro razumjeli ta područja. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su toplinska vodljivost i toplinska izolacija, što su toplinski vodiči i toplinski izolatori, koje su njihove sličnosti, koje su praktične primjene ovih materijala i konačno njihove razlike.
toplinski vodiči
Da bismo razumjeli što je toplinski vodič, prvo moramo razumjeti što je toplinska vodljivost. Toplinska kondukcija je proces prijenosa toplinske energije (topline) s jednog mjesta na drugo zbog temperaturnog gradijenta. Za prijenos toplinske energije mora postojati temperaturni gradijent između dvije točke. Prijenos energije se vrši sve dok temperature nisu jednake (tj. temperaturni gradijent je nula). Toplinski vodič je materijal koji bi omogućio dobar prijenos toplinske energije zbog bilo kojeg temperaturnog gradijenta. Teoretski, savršen toplinski vodič omogućit će prijenos topline čak i pri nultom temperaturnom gradijentu, a vrijeme potrebno za toplinsku ravnotežu bilo bi nula. Ali savršeni vodiči topline ne postoje. Obično su metali dobri vodiči topline, dok plastika i polimeri nisu. Ali uvijek postoje iznimke. Hladnjak automobila sastoji se od dobrih toplinskih vodiča. Time se maksimizira brzina izlazne energije i održava motor hladnim. Posuda za kuhanje napravljena je od toplinskih vodiča koji opskrbljuju maksimalnu energiju predmetu koji se kuha. U elektroničkim i električnim uređajima, komponente s velikom izlaznom snagom zaštićene su hladnjakom, koji će apsorbirati toplinu koja izlazi iz komponente i otpustiti je u zrak.
toplinski izolatori
Savršen toplinski izolator je materijal koji ne dopušta nikakav prijenos toplinske energije zbog bilo kakvog temperaturnog gradijenta. Savršenom toplinskom izolatoru bilo bi potrebno beskonačno vrijeme da dođe u toplinsku ravnotežu. Ali u praksi, toplinski izolator će uvijek omogućiti prijenos topline, ali zanemarivom brzinom. Većina plastike i polimera dobri su toplinski izolatori. Postoji mnogo primjena toplinske izolacije. Putnički prostor automobila uglavnom je toplinski izoliran kako bi se izbjegla toplina izvana i toplina iz motora koja grije unutrašnjost. Posebne toplinske izolatorske opeke postavljene su na trbuhu space shuttlea kako bi zaštitile unutrašnjost od zagrijavanja pri povratku. Zgrada koja je toplinski izolirana može biti vrlo korisna kada se radi o smanjenju troškova, jer ne koristi gotovo nula energije da bi zgrada bila hladna ili vruća.
|
Koja je razlika između toplinskog izolatora i vodiča? • Toplinski izolatori ne prenose energiju, ali toplinski vodiči. • Toplinski izolatori uglavnom se sastoje od velikih lanaca molekula, koji ne mogu vibrirati zbog toplinske energije, ali većina toplinskih vodiča sastoji se od pojedinačnih atoma ili spojeva u obliku rešetke, koji mogu vibrirati. |
Povezana tema:
Razlika između električnog vodiča i izolatora
