Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Ontdek waarom piepschuim een uitzonderlijk isolatiemateriaal is

Door Claire Gillespie Bijgewerkt op 24 maart 2022

Gilmanshin/iStock/GettyImages

Als het buiten koud is, kun je het beste warm blijven door laagjes kleding aan te trekken. Dit werkt goed omdat elke laag lucht vasthoudt en de hoeveelheid verloren warmte-energie vermindert. Hoe dikker de lagen en hoe meer lagen je draagt, hoe beter de isolatie. Hetzelfde principe geldt voor alle objecten, van enorme gebouwen tot je kopje afhaalkoffie.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Het polystyreenschuim Piepschuim is gemaakt van opgesloten luchtbellen die voorkomen dat er warmte-energie doorheen stroomt. Hierdoor wordt warmteverlies voorkomen, waardoor piepschuim een uitstekende isolator is.

Wat piepschuim is

Wat piepschuim is

Piepschuim is de handelsmerkterm die wordt gebruikt voor polystyreenschuim, een op petroleum gebaseerd plastic. Het is eigendom van The Dow Chemical Company. Piepschuim is uitzonderlijk licht van gewicht, heeft een uitstekende schokdemper en isoleert effectief, waardoor het een van de meest voorkomende kunststoffen is die worden gebruikt bij de vervaardiging van verpakkings- en isolatiematerialen. Piepschuim is ook thermoplastisch, wat betekent dat het bij een bepaalde temperatuur van vloeibaar naar vast verandert. Hierdoor kan het tot in de kleinste details worden gegoten om ambachtelijke materialen en wegwerpcontainers te maken.

Hoe warmte-energie stroomt

Hoe warmte-energie stroomt

Warmte-energie gaat op drie manieren verloren (het gaat van een heter object naar een kouder object). Geleiding is de overdracht van warmte die ontstaat wanneer minuscule deeltjes in een lichaam met elkaar botsen. Een lepel die in een warme drank zit, geleidt warmte, waardoor het handvat warm aanvoelt. Convectie is warmteoverdracht als gevolg van bulkbeweging van moleculen in vloeistoffen zoals vloeistoffen en gassen. Wanneer de vloeistof uitzet, ontstaat er een convectiestroom naarmate de temperatuur stijgt. Dit verklaart waarom warmere lucht stijgt en koudere lucht daalt. Straling is de emissie van energie als elektromagnetische golven of als bewegende subatomaire deeltjes; het verwarmt alles wat vast is waar het doorheen reist en dat zijn energie opneemt. Iets warm houden houdt in dat de overdracht van warmte van het ene object naar het andere wordt gestopt. Zo werkt isolatie.

Hoe piepschuim isoleert

Hoe piepschuim isoleert

Piepschuim bestaat grotendeels uit lucht, wat betekent dat het een slechte warmtegeleider is, maar een uitstekende convector. Het vangt de lucht op in kleine zakjes en blokkeert de stroom van warmte-energie. Dit vermindert zowel de geleiding als de convectie en maakt piepschuim tot een goede isolator. Aan de andere kant zijn geleiders zoals metaal slechte isolatoren omdat er energie doorheen stroomt. Glas en lucht zijn andere voorbeelden van goede isolatoren. Piepschuim wordt in spouwmuren geplaatst om de binnenkant van gebouwen warm te houden. Het houdt lucht vast en vermindert de overdracht van warmte-energie, waardoor de warmte binnen het gebouw blijft.