Топлоизолатор срещу топлопроводник
Топлоизолаторите и топлопроводниците могат да се разглеждат като две прости класификации на материалите. Топлоизолацията и топлопроводимостта са много важни теми, когато става въпрос за 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, строителния дизайн и архитектурата и дори готвенето. Изключително важно е да имате добро разбиране на 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.
Термопроводници
За да разберем какво е топлопроводник, първо трябва да разберем какво е топлопроводимост. Топлинната проводимост е процесът на пренос на топлинна енергия (топлина) от едно място на друго поради температурен градиент. За пренос на топлинна енергия трябва да има температурен градиент между двете точки. Преносът на енергия се извършва, докато температурите се изравнят (т.е. температурният градиент е нула). Термопроводникът 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 топлинно равновесие, ще бъде нула. Но няма идеални топлопроводници. Обикновено металите са добри топлопроводници, докато пластмасите и полимерите не са. Но винаги има изключения. Радиаторът на автомобила се състои от добри топлопроводници. По този начин се увеличава максимално скоростта на генериране на енергия и се поддържа двигателят хладен. Тиганът за готвене е направен от термични проводници, за да доставя максимална енергия на продукта, който се готви. В електронните и електрическите устройства компонентите с висока изходна мощност са защитени от радиатор, който ще абсорбира топлината от компонента и ще я освободи във въздуха.
Топлоизолатори
Перфектният топлоизолатор е материал, който не позволява пренос на топлинна енергия поради температурен градиент. Един перфектен топлоизолатор би изисквал безкрайно време, за да достигне топлинно равновесие. Но на практика топлоизолаторът винаги ще позволи пренос на топлина, но с незначителна скорост. Повечето пластмаси и полимери са добри топлоизолатори. Има много приложения на топлоизолацията. Купето на автомобила е предимно топлоизолирано, за да се избегне топлината отвън и топлината от двигателя, нагряваща вътрешността. Специални топлоизолационни тухли са монтирани на корема на космическата совалка, за да предпазят вътрешността от нагряване при повторно влизане. Сграда, която е топлоизолирана, може да бъде много полезна, когато става въпрос за намаляване на разходите, тъй като използва практически нулева енергия, за да поддържа сградата хладна или гореща.
|
Каква е разликата между топлоизолатор и проводник? • Топлоизолаторите не пренасят енергия, но топлопроводниците го правят. • Топлоизолаторите се състоят предимно от големи вериги от молекули, които не могат да вибрират поради топлинна енергия, но повечето от топлинните проводници са направени от единични атоми или съединения с форма на решетка, които могат да вибрират. |
Свързана тема:
Разлика между електрически проводник и изолатор
