Vermeisolator vs termisk leder
Vermeisolatorer og termiske ledere kan tas som to enkle klassifiseringer av materialer. Varmeisolasjon og varmeledning er svært viktige temaer når det gjelder feltet varme og termodynamikk. Disse konseptene spiller en stor rolle innen romutforskning, industri, maskineri, motormekanikk, elektroteknikk, produksjon av elektronisk utstyr, bygningsdesign og arkitektur og til og med matlaging. Det er viktig å ha en god forståelse av termisk konduktans og varmeisolasjon for å få en god forståelse innen disse feltene. I denne artikkelen skal vi diskutere hva termisk konduktans og termisk isolasjon er, hva termiske ledere og termiske isolatorer er, hva er likhetene deres, hvilke praktiske anvendelser av disse materialene er og til slutt deres forskjeller.
Termiske ledere
For å forstå hva en termisk leder er, må vi først forstå hva varmeledning er. Termisk ledning er prosessen med å overføre termisk energi (varme) fra ett sted til et annet på grunn av en temperaturgradient. For en termisk energioverføring må det være en temperaturgradient mellom de to punktene. Energioverføringen gjøres til temperaturene er like (dvs. temperaturgradienten er null). En termisk leder er et materiale som vil gi en god termisk energioverføringshastighet på grunn av enhver temperaturgradient. Teoretisk sett vil en perfekt termisk leder tillate varmeoverføring selv ved null temperaturgradient og tiden det tar for den termiske likevekten vil være null. Men det er ingen perfekte termiske ledere. Vanligvis er metaller gode varmeledere, mens plast og polymerer ikke er det. Men det finnes alltid unntak. En radiator på en bil består av gode varmeledere. Maksimerer dermed hastigheten på energiproduksjonen og holder motoren kjølig. En kokepanne er laget av termiske ledere for å levere maksimal energi til varen som skal tilberedes. I elektroniske og elektriske enheter er komponenter med høy effekt beskyttet av en kjøleribbe, som vil absorbere varmeeffekten fra komponenten og slippe den ut i luften.
Varmeisolatorer
En perfekt termisk isolator er et materiale som ikke tillater noen termisk energioverføring på grunn av temperaturgradienter. En perfekt termisk isolator vil kreve uendelig tid for å komme til termisk likevekt. Men i praksis vil en termisk isolator alltid tillate varmeoverføring, men med en ubetydelig hastighet. De fleste plaster og polymerer er gode varmeisolatorer. Det er mange bruksområder for termisk isolasjon. Passasjerrommet til en bil er stort sett termisk isolert for å unngå varme fra utsiden og varme fra motoren som varmer opp innsiden. Spesielle varmeisolerende klosser er montert på romfergens buk for å beskytte interiøret mot oppvarming i reentry. En bygning, som er varmeisolert, kan være svært nyttig når det gjelder kostnadsreduksjon, fordi den bruker praktisk t alt null energi for å holde bygningen kjølig eller varm.
|
Hva er forskjellen mellom termisk isolator og leder? • Termiske isolatorer overfører ikke energi, men termiske ledere gjør det. • Termiske isolatorer består for det meste av store kjeder av molekyler, som ikke er i stand til å vibrere på grunn av termisk energi, men de fleste termiske ledere er laget av enkeltatomer eller gitterformede forbindelser, som er i stand til å vibrere. |
Relatert emne:
Forskjellen mellom elektrisk leder og isolator
