Termisk isolator vs. termisk leder
Termiske isolatorer og termiske ledere kan opfattes som to simple klassifikationer af materialer. Termisk isolering og termisk ledning er meget vigtige emner, når det kommer til området varme og termodynamik. Disse koncepter spiller en stor rolle inden for rumudforskning, industri, maskiner, motormekanik, elektroteknik, fremstilling af elektronisk udstyr, bygningsdesign og arkitektur og endda madlavning. Det er vigtigt at have en god forståelse af termisk ledningsevne og varmeisolering for at få en god forståelse på disse områder. I denne artikel vil vi diskutere, hvad termisk ledningsevne og termisk isolering er, hvad termiske ledere og termiske isolatorer er, hvad er deres ligheder, hvad er de praktiske anvendelser af disse materialer og endelig deres forskelle.
Termiske ledere
For at forstå, hvad en termisk leder er, skal vi først forstå, hvad termisk ledning er. Termisk ledning er processen med at overføre termisk energi (varme) fra et sted til et andet på grund af en temperaturgradient. For en termisk energioverførsel skal der være en temperaturgradient mellem de to punkter. Energioverførslen sker, indtil temperaturerne er ens (dvs. temperaturgradienten er nul). En termisk leder er et materiale, der ville give en god termisk energioverførselshastighed på grund af enhver temperaturgradient. Teoretisk vil en perfekt termisk leder tillade varmeoverførsel selv ved nul temperaturgradient, og den tid, det tager for den termiske ligevægt, ville være nul. Men der er ingen perfekte termiske ledere. Norm alt er metaller gode termiske ledere, mens plast og polymerer ikke er det. Men der er altid undtagelser. En bilkøler består af gode varmeledere. Derved maksimeres hastigheden af energioutput og holde motoren kølig. En kogegryde er lavet af termiske ledere for at levere den maksimale energi til det emne, der tilberedes. I elektroniske og elektriske enheder er komponenter med høj effekt beskyttet af en køleplade, som vil absorbere varmen fra komponenten og frigive den til luften.
Termiske isolatorer
En perfekt termisk isolator er et materiale, der ikke tillader nogen termisk energioverførsel på grund af en temperaturgradient. En perfekt termisk isolator ville kræve uendelig tid for at komme til termisk ligevægt. Men i praksis vil en termisk isolator altid tillade varmeoverførsel, men med en ubetydelig hastighed. De fleste plast og polymerer er gode termiske isolatorer. Der er mange anvendelser af termisk isolering. Kabinen i en bil er for det meste termisk isoleret for at undgå varme udefra og varme fra motoren, der opvarmer indersiden. Særlige varmeisolerende klodser er monteret på rumfærgens bug for at beskytte interiøret mod opvarmningen i reentry. En bygning, som er termisk isoleret, kan være meget nyttig, når det kommer til omkostningsreduktion, fordi den bruger praktisk t alt nul energi til at holde bygningen kølig eller varm.
|
Hvad er forskellen mellem termisk isolator og leder? • Termiske isolatorer overfører ikke energi, men det gør termiske ledere. • Termiske isolatorer består for det meste af store kæder af molekyler, som ikke er i stand til at vibrere på grund af termisk energi, men de fleste af de termiske ledere er lavet af enkelte atomer eller gitterformede forbindelser, som er i stand til at vibrere. |
Relateret emne:
Forskellen mellem elektrisk leder og isolator
