Siltumizolators vs siltuma vadītājs
Siltumizolatorus un siltuma vadītājus var uzskatīt par divām vienkāršām materiālu klasifikācijām. Siltumizolācija un siltuma vadīšana ir ļoti svarīgas tēmas, runājot par siltuma un termodinamikas jomu. Šiem jēdzieniem ir milzīga loma kosmosa izpētes, rūpniecības, mašīnu, motormehānikas, elektrotehnikas, elektronisko iekārtu ražošanas, ēku projektēšanas un arhitektūras un pat kulinārijas jomā. Lai labi izprastu šīs jomas, ir svarīgi labi izprast siltuma vadītspēju un siltumizolāciju. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir siltuma vadītspēja un siltumizolācija, kādi ir siltuma vadītāji un siltumizolatori, kādas ir to līdzības, kādi ir šo materiālu praktiskie pielietojumi un visbeidzot to atšķirības.
Siltuma vadītāji
Lai saprastu, kas ir siltuma vadītājs, mums vispirms ir jāsaprot, kas ir siltuma vadītspēja. Siltuma vadīšana ir siltuma enerģijas (siltuma) nodošanas process no vienas vietas uz otru temperatūras gradienta dēļ. Lai pārsūtītu siltumenerģiju, starp abiem punktiem jābūt temperatūras gradientam. Enerģijas pārnešana notiek, līdz temperatūra ir vienāda (ti, temperatūras gradients ir nulle). Siltuma vadītājs ir materiāls, kas jebkura temperatūras gradienta dēļ nodrošinātu labu siltumenerģijas pārneses ātrumu. Teorētiski ideāls siltuma vadītājs ļaus siltumu pārnest pat pie nulles temperatūras gradienta, un laiks, kas vajadzīgs siltuma līdzsvaram, būtu nulle. Bet ideālu siltuma vadītāju nav. Parasti metāli ir labi siltuma vadītāji, bet plastmasa un polimēri - nē. Bet vienmēr ir izņēmumi. Automašīnas radiators sastāv no labiem siltuma vadītājiem. Tādējādi maksimāli palielinot enerģijas izlaides ātrumu un uzturot motoru vēsu. Virtuves panna ir izgatavota no siltuma vadītājiem, lai maksimāli piegādātu enerģiju vārāmajam izstrādājumam. Elektroniskajās un elektriskajās ierīcēs komponentus ar lielu jaudas jaudu aizsargā siltuma izlietne, kas absorbēs siltuma izvadi no komponentes un atbrīvos to gaisā.kas absorbēs siltuma izvadi no komponentes un atbrīvos to gaisā.kas absorbēs siltuma izvadi no komponentes un atbrīvos to gaisā.
Siltumizolatori
A perfect thermal insulator is a material that would not allow any thermal energy transfer due to any temperature gradient. A perfect thermal insulator would require an infinite time to come to thermal equilibrium. But in practice, a thermal insulator will always allow heat transfer but at a negligible rate. Most of the plastics and polymers are good thermal insulators. There are a lot of applications of thermal insulation. The passenger compartment of a car is mostly thermal insulated to avoid heat from outside and heat from the engine heating the inside. Special heat insulator bricks are fitted on the belly of the space shuttle in order to protect the interior from the heating in the reentry. A building, which is thermal insulated, can be very useful when it comes to the cost reduction, because it uses virtually zero energy to keep the building cool or hot.
Kāda ir atšķirība starp siltumizolatoru un vadītāju?
• Siltumizolatori nepārnes enerģiju, bet siltuma vadītāji to dara.
• Siltumizolatorus pārsvarā veido lielas molekulu ķēdes, kuras termiskās enerģijas dēļ nespēj vibrēt, bet lielāko daļu siltuma vadītāju veido atsevišķi atomi vai režģveida savienojumi, kas spēj vibrēt.
Saistītā tēma:
Atšķirība starp elektrisko vadītāju un izolatoru
