Toplinski izolator vs toplinski vodič
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. Ti koncepti igraju veliku ulogu u područjima istraživanja svemira, industrije, strojeva, motorne mehanike, elektrotehnike, proizvodnje elektroničke opreme, dizajna zgrada i arhitekture, pa čak i kuhanja. Od vitalnog je značaja dobro razumijevanje toplinske vodljivosti i toplinske izolacije kako bi se dobro razumjelo u tim poljima. U ovom ćemo članku razgovarati 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 vodljivost je postupak prijenosa toplinske energije (topline) s jednog mjesta na drugo zbog gradijenta temperature. Za prijenos toplinske energije između dviju točaka mora postojati gradijent temperature. Prijenos energije vrši se dok temperature nisu jednake (tj. Gradijent temperature je nula). Toplinski vodič je materijal koji bi pružio dobru brzinu prijenosa toplinske energije zbog bilo kojeg gradijenta temperature. Teoretski, savršeni toplinski vodič omogućit će prijenos topline čak i pri nultom gradijentu temperature, a vrijeme potrebno za toplinsku ravnotežu bilo bi nula. Ali ne postoje savršeni toplinski vodiči. Obično su metali dobri toplinski vodiči, dok plastika i polimeri nisu. Ali uvijek postoje iznimke. Radijator automobila sastoji se od dobrih toplinskih vodiča. Na taj način, maksimizirajući brzinu izlazne energije i održavajući motor hladnim. Tava za kuhanje izrađena je od toplinskih vodiča za opskrbu stavke koja se kuha maksimalnom energijom. U elektroničkim i električnim uređajima komponente s velikom izlaznom snagom zaštićene su hladnjakom koji će apsorbirati izlaznu toplinu iz komponente i ispustiti je u zrak.koji će apsorbirati izlaz topline iz komponente i ispustiti je u zrak.koji će apsorbirati izlaz topline iz komponente i ispustiti je u zrak.
Toplinski izolatori
Savršeni toplinski izolator je materijal koji ne dopušta nikakav prijenos toplinske energije zbog bilo kojeg gradijenta temperature. Savršenom toplinskom izolatoru bilo bi potrebno beskonačno vrijeme da dođe do toplinske ravnoteže. Ali u praksi će toplinski izolator uvijek omogućiti prijenos topline, ali zanemarivom brzinom. Većina plastike i polimera dobri su toplinski izolatori. Puno je primjena toplinske izolacije. Putnički prostor automobila uglavnom je toplinski izoliran kako bi se izbjegla toplina izvana i toplina motora koji zagrijava unutrašnjost. Posebne cigle s toplinskim izolatorom ugrađene su na trbuh svemirskog broda kako bi se zaštitila unutrašnjost od zagrijavanja u ulazu. Zgrada koja je toplinski izolirana može biti vrlo korisna kada je u pitanju smanjenje troškova,jer koristi gotovo nula energije da zgradu zadrži hladnom ili vrućom.
Koja je razlika između toplinskog izolatora i vodiča?
• Toplinski izolatori ne prenose energiju, ali toplinski vodiči jesu.
• Toplinski izolatori uglavnom se sastoje od velikih lanaca molekula, koji ne mogu vibrirati zbog toplinske energije, ali većina toplinskih vodiča izrađena je od pojedinačnih atoma ili spojeva u obliku rešetke, koji mogu vibrirati.
Povezana tema:
Razlika između električnog vodiča i izolatora
