Tepelný izolátor vs tepelný vodič
Tepelné izolátory a tepelné vodiče možno považovať za dve jednoduché klasifikácie materiálov. Tepelná izolácia a tepelné vedenie sú veľmi dôležité témy, pokiaľ ide o oblasť tepla a termodynamiky. Tieto koncepcie zohrávajú obrovskú úlohu v oblasti prieskumu vesmíru, priemyslu, strojov, mechaniky automobilov, elektrotechniky, výroby elektronických zariadení, projektovania budov a architektúry, ba dokonca aj varenia. Pre dobré porozumenie v týchto oblastiach je nevyhnutné správne porozumieť tepelnej vodivosti a tepelnej izolácii. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo sú tepelná vodivosť a tepelná izolácia, čo sú tepelné vodiče a tepelné izolátory, aké sú ich podobnosti, aké sú praktické aplikácie týchto materiálov a nakoniec ich rozdiely.
Tepelné vodiče
Aby sme pochopili, čo je to tepelný vodič, musíme najskôr pochopiť, čo je to tepelné vedenie. Tepelné vedenie je proces prenosu tepelnej energie (tepla) z jedného miesta na druhé v dôsledku teplotného gradientu. Na prenos tepelnej energie musí byť medzi dvoma bodmi teplotný gradient. Prenos energie sa vykonáva, kým nie sú teploty rovnaké (tj. Teplotný gradient je nulový). Tepelný vodič je materiál, ktorý by poskytoval dobrú rýchlosť prenosu tepelnej energie v dôsledku akéhokoľvek teplotného gradientu. Teoreticky dokonalý tepelný vodič umožní prenos tepla aj pri nulovom teplotnom gradiente a čas potrebný na tepelnú rovnováhu by bol nulový. Neexistujú však dokonalé tepelné vodiče. Kovy sú zvyčajne dobrými tepelnými vodičmi, zatiaľ čo plasty a polyméry nie. Vždy sa však nájdu výnimky. Chladič automobilu pozostáva z dobrých tepelných vodičov. Tým maximalizuje rýchlosť výdaja energie a udržuje motor v chlade. Panvica na varenie je vyrobená z tepelných vodičov, ktoré dodávajú varenej veci maximálnu energiu. V elektronických a elektrických zariadeniach sú súčasti s veľkým výkonom chránené chladičom, ktorý absorbuje tepelný výkon zo súčasti a uvoľňuje ho do vzduchu.ktorý bude absorbovať tepelný výkon z komponentu a uvoľní ho do vzduchu.ktorý bude absorbovať tepelný výkon z komponentu a uvoľní ho do vzduchu.
Tepelné izolátory
Perfektný tepelný izolátor je materiál, ktorý by neumožňoval žiadny prenos tepelnej energie v dôsledku teplotného gradientu. Dokonalý tepelný izolátor by vyžadoval nekonečný čas na dosiahnutie tepelnej rovnováhy. Ale v praxi bude tepelný izolátor vždy umožňovať prenos tepla, ale v zanedbateľnej miere. Väčšina plastov a polymérov sú dobrými tepelnými izolátormi. Existuje veľa aplikácií tepelnej izolácie. Priestor pre cestujúcich v automobile je väčšinou tepelne izolovaný, aby sa zabránilo horúčave zvonka a teplu z motora ohrievaného zvnútra. Na brušku raketoplánu sú namontované špeciálne tehly tepelného izolátora, ktoré chránia interiér pred vykurovaním v spiatočnej ceste. Budova, ktorá je zateplená, môže byť veľmi užitočná, pokiaľ ide o zníženie nákladov,pretože využíva prakticky nulovú energiu na udržanie chladnej alebo horúcej budovy.
Aký je rozdiel medzi tepelným izolátorom a vodičom?
• Tepelné izolátory neprenášajú energiu, ale tepelné vodiče áno.
• Tepelné izolátory sú väčšinou tvorené veľkými reťazcami molekúl, ktoré nie sú schopné vibrovať v dôsledku tepelnej energie, ale väčšina tepelných vodičov je vyrobená z jednotlivých atómov alebo mriežkovaných zlúčenín, ktoré sú schopné vibrovať.
Súvisiaca téma:
Rozdiel medzi elektrickým vodičom a izolátorom
