Hőszigetelő kontra hővezető
A hőszigetelők és hővezetők az anyagok két egyszerű osztályozásaként tekinthetők. A hőszigetelés és a hővezetés nagyon fontos téma a hő és a termodinamika területén. Ezek a koncepciók óriási szerepet játszanak az űrkutatás, az ipar, a gépipar, a motormechanika, az elektrotechnika, az elektronikai berendezések gyártása, az épülettervezés és az építészet, sőt a főzés területén is. Létfontosságú, hogy jól ismerjük a hővezetést és a hőszigetelést ahhoz, hogy jól megértsük ezeket a területeket. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi az a hővezetés és hőszigetelés, mik a hővezetők és a hőszigetelők, mi a hasonlóságuk, ezeknek az anyagoknak mi a gyakorlati alkalmazása és végül a különbségek.
Hővezetők
Ahhoz, hogy megértsük, mi a hővezető, először meg kell értenünk, mi a hővezetés. A hővezetés a hőenergia (hő) egyik helyről a másikra történő átvitelének folyamata a hőmérsékleti gradiens hatására. A hőenergia átvitelhez hőmérsékleti gradiensnek kell lennie a két pont között. Az energiaátadás addig történik, amíg a hőmérsékletek egyenlővé nem válnak (azaz a hőmérsékleti gradiens nulla nem lesz). A hővezető olyan anyag, amely bármilyen hőmérsékleti gradiens hatására jó hőenergia átviteli sebességet biztosít. Elméletileg egy tökéletes hővezető lehetővé teszi a hőátadást még nulla hőmérsékleti gradiens mellett is, és a hőegyensúlyhoz szükséges idő nulla lenne. De tökéletes hővezető nincs. Általában a fémek jó hővezetők, míg a műanyagok és a polimerek nem. De kivételek mindig vannak. Az autó hűtője jó hővezetőkből áll. Ezáltal maximalizálja az energiakibocsátást, és hűvösen tartja a motort. A főzőedény hővezetőkből készül, hogy a lehető legtöbb energiát biztosítsa a főzendő ételnek. Az elektronikus és elektromos eszközökben a nagy teljesítményű alkatrészeket hűtőborda védi, amely elnyeli az alkatrészből származó hőt, és a levegőbe engedi.
Hőszigetelők
A tökéletes hőszigetelő olyan anyag, amely semmilyen hőmérsékleti gradiens miatt nem enged hőenergia átvitelt. Egy tökéletes hőszigetelőhöz végtelen időre van szükség a hőegyensúly eléréséhez. De a gyakorlatban a hőszigetelő mindig lehetővé teszi a hőátadást, de elhanyagolható mértékben. A legtöbb műanyag és polimer jó hőszigetelő. A hőszigetelésnek számos alkalmazása létezik. Az autók utastere többnyire hőszigetelt, hogy elkerülje a kívülről érkező hőt és a motorból származó hőt belülről. Az űrsikló hasára speciális hőszigetelő téglákat szerelnek fel, hogy megvédjék a belső teret a visszatéréskor felmelegedéstől. A hőszigetelt épület nagyon hasznos lehet a költségcsökkentés szempontjából, mivel gyakorlatilag nulla energiát használ fel az épület hűvös vagy melegen tartására.
|
Mi a különbség a hőszigetelő és a vezető között? • A hőszigetelők nem adnak át energiát, a hővezetők viszont igen. • A hőszigetelők többnyire nagy molekulaláncokból állnak, amelyek a hőenergia miatt nem képesek rezegni, de a hővezetők többsége egyes atomokból vagy rács alakú vegyületekből áll, amelyek képesek rezegni. |
Kapcsolódó téma:
Különbség az elektromos vezető és a szigetelő között
