Ero lämpöeristimen ja lämpöjohtimen välillä

Lämpöeriste vs. lämpöjohdin

Lämpöeristeitä ja lämpöjohtimia voidaan pitää kahdessa yksinkertaisessa materiaaliluokituksessa. Lämmöneristys ja lämmönjohtavuus ovat erittäin tärkeitä aiheita lämmön ja termodynamiikan alalla. Näillä käsitteillä on valtava rooli avaruustutkimuksen, teollisuuden, koneiden, moottoritekniikan, sähkötekniikan, elektroniikkalaitteiden valmistuksen, rakennussuunnittelun ja arkkitehtuurin sekä jopa ruoanlaiton aloilla. On välttämätöntä, että ymmärrät hyvin lämmönjohtavuuden ja lämmöneristyksen, jotta näillä alueilla saadaan hyvä käsitys. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä lämmönjohtavuus ja lämmöneristys ovat, mitkä lämmönjohtimet ja lämpöeristimet ovat, mitkä ovat niiden yhtäläisyydet, mitkä ovat näiden materiaalien käytännön sovellukset ja lopuksi niiden erot.

Lämpöjohtimet

Lämmönjohtimen ymmärtämiseksi meidän on ensin ymmärrettävä, mikä on lämmönjohtavuus. Lämmönjohtavuus on prosessi, jossa lämpöenergiaa (lämpöä) siirretään paikasta toiseen lämpötilagradientin takia. Lämpöenergian siirtoa varten kahden pisteen välillä on oltava lämpötilagradientti. Energian siirto tapahtuu, kunnes lämpötilat ovat yhtä suuret (ts. Lämpötilagradientti on nolla). Lämpöjohdin on materiaali, joka antaa hyvän lämpöenergian siirtonopeuden minkä tahansa lämpötilagradientin takia. Teoreettisesti täydellinen lämpöjohdin sallii lämmönsiirron jopa nollalämpötilagradientilla ja aika, joka tarvitaan lämpötasapainoon, olisi nolla. Mutta ei ole täydellisiä lämmönjohtimia. Yleensä metallit ovat hyviä lämmönjohtimia, kun taas muovit ja polymeerit eivät ole. Mutta on aina poikkeuksia. Auton jäähdytin koostuu hyvistä lämmönjohtimista. Siten maksimoimalla energian tuotonopeus ja pitämällä moottori viileänä. Keittoastia on valmistettu lämpöjohtajista, jotta se tuottaa suurimman energian kypsennettävälle esineelle. Elektroniikka- ja sähkölaitteissa komponentit, joiden teho on suuri, on suojattu jäähdytyselementillä, joka imee komponentin lämmöntuotannon ja vapauttaa sen ilmaan.

Lämpöeristimet

Täydellinen lämpöeriste on materiaali, joka ei salli lämpöenergian siirtymistä minkään lämpötilagradientin vuoksi. Täydellinen lämmöneristin vaatisi ääretöntä aikaa saavuttaa lämpötasapaino. Mutta käytännössä lämpöeristin sallii aina lämmönsiirron, mutta merkityksettömällä nopeudella. Suurin osa muoveista ja polymeereistä on hyviä lämpöeristeitä. Lämmöneristykseen on paljon sovelluksia. Auton matkustamo on useimmiten lämpöeristetty, jotta vältetään kuumuus ulkopuolelta ja lämpö moottorilta, joka lämmittää sisäpuolella. Avaruussukkulan vatsaan on asennettu erikoislämmöneristystiilet sisätilojen suojelemiseksi paluulämmitykseltä. Lämpöeristetty rakennus voi olla erittäin hyödyllinen kustannusten vähentämisessä, koska se käyttää käytännössä nollaenergiaa pitämään rakennuksen viileänä tai kuumana.

Aiheeseen liittyvä aihe:

Ero sähköjohtimen ja eristimen välillä