Термоизолатор срещу топлопроводник
Топлоизолаторите и топлопроводите могат да се приемат като две прости класификации на материалите. Топлоизолацията и топлопроводимостта са много важни теми, що се отнася до областта на топлината и термодинамиката. Тези концепции играят огромна роля в областта на изследването на космоса, индустрията, машините, моторната механика, електротехниката, производството на електронно оборудване, проектирането на сгради и архитектурата и дори готвенето. Жизненоважно е да имате добро разбиране за топлопроводимостта и топлоизолацията, за да получите добро разбиране в тези области. В тази статия ще обсъдим какво представляват топлопроводимостта и топлоизолацията, какво представляват топлопроводниците и топлоизолаторите, какви са техните прилики, какви са практическите приложения на тези материали и накрая техните разлики.
Термични проводници
За да разберем какво е топлопроводник, първо трябва да разберем какво е топлопроводимост. Топлинната проводимост е процесът на предаване на топлинна енергия (топлина) от едно място на друго поради температурен градиент. За пренос на топлинна енергия между двете точки трябва да има температурен градиент. Преносът на енергия се извършва, докато температурите са равни (т.е. температурният градиент е нула). Топлопроводникът е материал, който би осигурил добра скорост на пренос на топлинна енергия поради всеки температурен градиент. Теоретично перфектният топлопроводник ще позволи пренос на топлина дори при нулев температурен градиент и времето, необходимо за топлинното равновесие, ще бъде нула. Но няма перфектни топлопроводници. Обикновено металите са добри топлопроводници, докато пластмасите и полимерите не са. Но винаги има изключения. Радиаторът на автомобил се състои от добри топлопроводи. По този начин, максимизиране на степента на изходна енергия и поддържане на двигателя хладен. Съдът за готвене е направен от топлинни проводници, за да доставя максимално енергия на готващия елемент. В електронните и електрическите устройства компонентите с висока мощност са защитени от радиатор, който ще абсорбира топлинната мощност от компонента и ще го освободи във въздуха.които ще абсорбират топлинната мощност от компонента и ще я освободят във въздуха.които ще абсорбират топлинната мощност от компонента и ще я освободят във въздуха.
Топлоизолатори
Перфектният топлоизолатор е материал, който не позволява трансфер на топлинна енергия поради някакъв температурен градиент. Перфектният топлоизолатор ще изисква безкрайно време, за да достигне топлинно равновесие. Но на практика топлоизолаторът винаги ще позволява пренос на топлина, но с нищожна скорост. Повечето пластмаси и полимери са добри топлоизолатори. Има много приложения за топлоизолация. Купето на автомобила е предимно топлоизолирано, за да се избегне топлина отвън и топлина от двигателя, затоплящ вътрешността. На корема на космическата совалка са монтирани специални топлоизолационни тухли, за да се предпази интериорът от нагряването във входа. Сграда, която е топлоизолирана, може да бъде много полезна, когато става въпрос за намаляване на разходите,защото използва практически нулева енергия, за да поддържа сградата хладна или гореща.
Каква е разликата между термоизолатора и проводника?
• Топлоизолаторите не предават енергия, но топлопроводите правят.
• Топлоизолаторите се състоят предимно от големи вериги от молекули, които не са в състояние да вибрират поради топлинна енергия, но по-голямата част от топлопроводниците са направени от единични атоми или решетъчни съединения, които са в състояние да вибрират.
Свързана тема:
Разлика между електрическия проводник и изолатора
