Lämpöeriste vs lämpöjohdin
Lämmöneristimiä ja lämpöjohtimia voidaan pitää kahtena yksinkertaisena materiaaliluokituksena. Lämmöneristys ja lämmönjohtavuus ovat erittäin tärkeitä aiheita lämmön ja termodynamiikan alalla. Näillä käsitteillä on valtava rooli avaruustutkimuksen, teollisuuden, koneiden, moottorimekaniikan, sähkötekniikan, elektroniikkalaitteiden valmistuksen, rakennussuunnittelun ja arkkitehtuurin sekä jopa ruoanlaiton aloilla. On tärkeää ymmärtää hyvin lämmönjohtavuus ja lämmöneristys, jotta saat hyvän käsityksen näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä lämmönjohtavuus ja lämpöeristys ovat, mitä lämmönjohtimet ja lämmöneristimet ovat, mitkä ovat niiden yhtäläisyydet, mitkä ovat näiden materiaalien käytännön sovellukset ja lopuksi niiden erot.
Lämmönjohtimet
Ymmärtääksemme mikä on lämmönjohdin, meidän on ensin ymmärrettävä, mikä on lämmönjohtavuus. Lämmönjohtavuus on prosessi, jolla lämpöenergiaa (lämpöä) siirretään paikasta toiseen lämpötilagradientin vuoksi. Lämpöenergian siirtämiseksi näiden kahden pisteen välillä on oltava lämpötilagradientti. Energiansiirto tapahtuu, kunnes lämpötilat ovat samat (ts. Lämpötilagradientti on nolla). Lämpöjohdin on materiaali, joka antaisi hyvän lämpöenergiansiirtonopeuden minkä tahansa lämpötilagradientin vuoksi. Teoriassa täydellinen lämmönjohdin sallii lämmönsiirron jopa nollalämpötilagradientissa ja lämpö tasapainoon kuluva aika olisi nolla. Mutta täydellisiä lämpöjohtimia ei ole. Yleensä metallit ovat hyviä lämmönjohtimia, kun taas muovit ja polymeerit eivät. Mutta aina on poikkeuksia. Auton jäähdytin koostuu hyvistä lämpöjohtimista. Täten maksimoidaan energiantuotto ja pidetään moottori viileänä. Keittoastia on valmistettu lämpöjohtimista antamaan maksimaalista energiaa kypsennettävälle tuotteelle. Elektroniikka- ja sähkölaitteissa suuritehoiset komponentit on suojattu jäähdytyselementillä, joka absorboi komponentin lämmöntuoton ja vapauttaa sen ilmaan.joka absorboi komponentin lämpötehon ja vapauttaa sen ilmaan.joka absorboi komponentin lämpötehon ja vapauttaa sen ilmaan.
Lämmöneristimet
Täydellinen lämpöeristin on materiaali, joka ei salli lämpöenergian siirtymistä lämpötilagradientin takia. Täydellinen lämpöeristin vaatii äärettömän ajan, jotta se saavuttaa lämpötasapainon. Mutta käytännössä lämpöeriste sallii aina lämmönsiirron, mutta vähäisellä nopeudella. Suurin osa muoveista ja polymeereistä on hyviä lämpöeristimiä. Lämpöeristystä on paljon. Auton matkustamossa on enimmäkseen lämpöeristys, jotta vältetään ulkopuolinen lämpö ja moottorin lämmitys sisäpuolelta. Avaruussukkulan vatsaan on asennettu erityisiä lämmöneristetiiliä sisätilojen suojaamiseksi paluumuuton lämmöltä. Lämpöeristetty rakennus voi olla erittäin hyödyllinen kustannusten alentamisessa,koska se käyttää käytännössä nolla energiaa pitämään rakennuksen viileänä tai kuumana.
Mitä eroa on lämmöneristimellä ja johtimella?
• Lämmöneristimet eivät välitä energiaa, mutta lämmönjohtimet siirtävät.
• Lämmöneristimet koostuvat enimmäkseen suurista molekyyliketjuista, jotka eivät kykene värisemään lämpöenergian takia, mutta suurin osa lämmönjohtimista on yksittäisiä atomeja tai ristikon muotoisia yhdisteitä, jotka kykenevät värisemään.
Liittyvä aihe:
Ero sähköjohtimen ja eristimen välillä
