Soojusisolaator vs soojusjuht
Soojusisolaatoreid ja soojusjuhtmeid võib võtta kui kahte lihtsat materjalide klassifikatsiooni. Soojusisolatsioon ja soojusjuhtivus on sooja ja termodünaamika valdkonnas väga olulised teemad. Need kontseptsioonid mängivad suurt rolli kosmoseuuringute, tööstuse, masinate, mootorimehaanika, elektrotehnika, elektroonikaseadmete tootmise, hoonete projekteerimise ja arhitektuuri ning isegi toiduvalmistamise valdkonnas. Nendes valdkondades hea mõistmise saavutamiseks on ülitähtis soojusjuhtivuse ja soojusisolatsiooni mõistmine. Selles artiklis arutleme, mis on soojusjuhtivus ja soojusisolatsioon, millised on soojusjuhid ja soojusisolaatorid, millised on nende sarnasused, millised on nende materjalide praktilised rakendused ja lõpuks nende erinevused.
Soojusjuhid
Et mõista, mis on soojusjuht, peame kõigepealt mõistma, mis on soojusjuhtivus. Soojusjuhtivus on soojusenergia (soojus) ülekandmise protsess temperatuuri gradiendi tõttu ühest kohast teise. Soojusenergia ülekandmiseks peab kahe punkti vahel olema temperatuuri gradient. Energia ülekandmine toimub seni, kuni temperatuurid on võrdsed (st temperatuuri gradient on null). Soojusjuht on materjal, mis annaks mis tahes temperatuurigradiendi tõttu hea soojusenergia ülekandekiiruse. Teoreetiliselt võimaldab täiuslik soojusjuht soojusülekannet ka nulltemperatuuri gradiendi korral ja termilise tasakaalu jaoks kuluv aeg oleks null. Kuid ideaalseid soojusjuhtmeid pole. Tavaliselt on metallid head soojusjuhid, plastid ja polümeerid aga mitte. Kuid alati on erandeid. Auto radiaator koosneb headest soojusjuhtmetest. Seeläbi maksimeerides energiatarvet ja hoides mootorit jahedas. Küpsetatavale esemele maksimaalse energia andmiseks valmistatakse küpsetuspann soojusjuhtmetest. Elektroonikaseadmetes ja elektriseadmetes on suure väljundvõimsusega komponendid kaitstud jahutusradiaatoriga, mis neelab komponendi soojusväljundi ja laseb selle õhku.mis neelab komponendi soojusväljundi ja laseb selle õhku.mis neelab komponendi soojusväljundi ja laseb selle õhku.
Soojusisolaatorid
Ideaalne soojusisolaator on materjal, mis ei võimalda temperatuuri gradientide tõttu soojusenergia ülekannet. Täiuslik soojusisolaator nõuab termilise tasakaalu saavutamiseks lõpmatut aega. Kuid praktikas võimaldab soojusisolaator alati soojusülekannet, kuid tühise kiirusega. Enamik plastikust ja polümeeridest on head soojusisolaatorid. Soojusisolatsiooni rakendusi on palju. Auto salong on enamasti soojusisolatsiooniga, et vältida väljastpoolt tulevat kuumust ja seestpoolt soojendava mootori soojust. Kosmosesüstiku kõhule on paigaldatud spetsiaalsed soojusisolaatorist tellised, et kaitsta siseruume taaskülastuse kuumutamise eest. Soojusisolatsiooniga hoone võib kulude vähendamisel olla väga kasulik,sest hoone jahedas või kuumas hoidmiseks kulub praktiliselt null energiat.
Mis vahe on soojusisolaatoril ja dirigendil?
• Soojusisolaatorid ei edasta energiat, küll aga soojusjuhid.
• Soojusisolaatorid koosnevad enamasti suurtest molekuliahelatest, mis pole soojusenergia tõttu võnkuvad, kuid enamik soojusjuhtmeid on valmistatud üksikutest aatomitest või võre kujulistest ühenditest, mis on võimelised vibreerima.
Seotud teema:
Erinevus elektrijuhi ja isolaatori vahel
