Теплоизолятор и теплопроводник
Теплоизоляторы и теплопроводники можно разделить на две простые классификации материалов. Теплоизоляция и теплопроводность являются очень важными темами, когда речь идет о теплоте и термодинамике. Эти концепции играют огромную роль в области освоения космоса, промышленности, машиностроения, моторостроения, электротехники, производства электронного оборудования, проектирования и архитектуры зданий и даже кулинарии. Очень важно иметь хорошее представление о теплопроводности и теплоизоляции, чтобы хорошо разбираться в этих областях. В этой статье мы обсудим, что такое теплопроводность и теплоизоляция, что такое теплопроводники и теплоизоляторы, в чем их сходство, каковы практические применения этих материалов и, наконец, их различия.
Теплопроводы
Чтобы понять, что такое теплопроводник, мы должны сначала понять, что такое теплопроводность. Теплопроводность – это процесс переноса тепловой энергии (тепла) из одного места в другое за счет градиента температуры. Для передачи тепловой энергии между двумя точками должен быть температурный градиент. Передача энергии осуществляется до тех пор, пока температуры не сравняются (т. е. градиент температуры не станет равным нулю). Теплопроводник - это материал, который обеспечивает хорошую скорость передачи тепловой энергии из-за любого температурного градиента. Теоретически идеальный теплопроводник обеспечивает передачу тепла даже при нулевом градиенте температуры, и время, необходимое для установления теплового равновесия, равно нулю. Но идеальных теплопроводников не бывает. Обычно металлы являются хорошими теплопроводниками, а пластмассы и полимеры - нет. Но всегда есть исключения. Радиатор автомобиля состоит из хороших теплопроводников. Таким образом, максимизируя скорость выработки энергии и сохраняя двигатель холодным. Сковорода изготовлена из проводников тепла, чтобы передать приготовляемому продукту максимальную энергию. В электронных и электрических устройствах компоненты с высокой выходной мощностью защищены радиатором, который поглощает тепло, выделяемое компонентом, и отдает его в воздух.
Теплоизоляторы
Совершенным теплоизолятором является материал, который не допускает передачи тепловой энергии из-за любого температурного градиента. Идеальный теплоизолятор потребовал бы бесконечного времени, чтобы прийти к тепловому равновесию. Но на практике теплоизолятор всегда обеспечивает передачу тепла, но с незначительной скоростью. Большинство пластмасс и полимеров являются хорошими теплоизоляторами. Вариантов применения теплоизоляции очень много. Пассажирский салон автомобиля в основном теплоизолирован, чтобы избежать тепла снаружи и тепла двигателя, нагревающего салон. На днище космического челнока установлены специальные теплоизоляционные кирпичи, чтобы защитить салон от нагрева при входе в атмосферу. Здание с теплоизоляцией может быть очень полезным, когда речь идет о снижении затрат, поскольку оно практически не потребляет энергии для поддержания температуры или тепла в здании.
|
В чем разница между термоизолятором и проводником? • Теплоизоляторы не передают энергию, в отличие от теплопроводников. • Теплоизоляторы в основном состоят из больших цепочек молекул, которые не могут вибрировать из-за тепловой энергии, но большинство теплопроводников состоят из отдельных атомов или соединений в форме решетки, которые способны вибрировать. |
Связанная тема:
Разница между электрическим проводником и изолятором
