Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Wat is een isolator van warmte?

Een warmte -isolator is een materiaal dat bestand is tegen de warmtestroom . Het doet dit door de overdracht van thermische energie te vertragen, wat de energie is geassocieerd met de beweging van atomen en moleculen.

Hier is een uitsplitsing van hoe isolatoren werken:

* geleiding: Warmte kan worden overgedragen via direct contact. Goede isolatoren hebben een lage thermische geleidbaarheid, wat betekent dat ze niet gemakkelijk warmte erdoorheen laten gaan. Denk bijvoorbeeld aan het aanraken van een metalen pan in vergelijking met het aanraken van een houten lepel; Het metaal heeft warmte veel sneller, terwijl het hout een betere isolator is.

* convectie: Warmte kan worden overgedragen door de beweging van vloeistoffen (vloeistoffen en gassen). Isolatoren kunnen barrières creëren die de beweging van deze vloeistoffen voorkomen, waardoor warmteoverdracht wordt verminderd. De lucht gevangen in de vezels van een wollen trui vertraagt bijvoorbeeld het convectie.

* Straling: Warmte kan ook worden overgebracht door elektromagnetische golven. Sommige materialen zijn goed in het reflecteren of absorberen van deze golven, waardoor warmteoverdracht wordt voorkomen. Glanzende metalen oppervlakken weerspiegelen bijvoorbeeld stralende warmte, terwijl donkere oppervlakken het absorberen.

Voorbeelden van gemeenschappelijke warmte -isolatoren:

* vezelachtige materialen: Wol, katoen, glasvezel en rotswolvanglucht, wat een slechte warmtegeleider is.

* schuimen: Polystyreenschuim, polyurethaanschuim en geëxpandeerd polystyreen zijn gevuld met kleine luchtzakken die als isolatoren fungeren.

* gassen: Lucht zelf is een goede isolator, daarom vertrouwen veel isolerende materialen op gevangen luchtzakken.

* vacuüm: Een vacuüm is de ultieme isolator, omdat er geen deeltjes zijn om warmte over te dragen. Hoewel het creëren van een perfect vacuüm moeilijk is, zijn sommige materialen zoals vacuüm-geïsoleerde panelen ontworpen om de hoeveelheid aanwezige lucht te minimaliseren.

Gebruik van warmte -isolatoren:

* Bouwisolatie: Om huizen warm te houden in de winter en koel in de zomer.

* kleding: Om ons warm te houden bij koud weer.

* apparaten: Om warmteverlies te verminderen en de efficiëntie te verbeteren (bijv. Koelkasten, ovens).

* Industriële processen: Om werknemers en apparatuur tegen hitte te beschermen.

De effectiviteit van een warmte -isolator hangt af van verschillende factoren, waaronder het materiaal zelf, de dikte ervan en het temperatuurverschil erover.