Verschil tussen thermische isolator en thermische geleider

Thermische isolator versus thermische geleider

Thermische isolatoren en thermische geleiders kunnen als twee eenvoudige classificaties van materialen worden beschouwd. Thermische isolatie en thermische geleiding zijn zeer belangrijke onderwerpen op het gebied van warmte en thermodynamica. Deze concepten spelen een grote rol op het gebied van ruimteverkenning, industrie, machines, motormechanica, elektrotechniek, elektronische apparatuurproductie, bouwontwerp en architectuur en zelfs koken. Het is essentieel om een ​​goed begrip te hebben van thermische geleiding en thermische isolatie om een ​​goed begrip op deze gebieden te krijgen. In dit artikel gaan we bespreken wat thermisch geleidingsvermogen en thermische isolatie zijn, wat thermische geleiders en thermische isolatoren zijn, wat hun overeenkomsten zijn, wat zijn de praktische toepassingen van deze materialen en tenslotte hun verschillen.

Thermische geleiders

Om te begrijpen wat een thermische geleider is, moeten we eerst begrijpen wat thermische geleiding is. Thermische geleiding is het proces van overdracht van thermische energie (warmte) van de ene plaats naar de andere als gevolg van een temperatuurgradiënt. Voor een thermische energieoverdracht moet er een temperatuurgradiënt zijn tussen de twee punten. De energieoverdracht wordt uitgevoerd totdat de temperaturen gelijk zijn (dat wil zeggen, de temperatuurgradiënt is nul). Een thermische geleider is een materiaal dat een goede thermische energieoverdrachtssnelheid als gevolg van een temperatuurgradiënt zou geven. Theoretisch zal een perfecte thermische geleider warmteoverdracht mogelijk maken, zelfs bij nul temperatuurgradiënt en de tijd die het kost voor het thermische evenwicht zou nul zijn. Maar er zijn geen perfecte thermische geleiders. Meestal zijn metalen goede thermische geleiders, terwijl plastics en polymeren dat niet zijn. Maar er zijn altijd uitzonderingen. Een radiator van een auto bestaat uit goede thermische geleiders. Daardoor de snelheid van de energie-output maximaliseren en de motor koel houden. Een kookpan is gemaakt van thermische geleiders om de maximale energie te leveren aan het te koken product. In elektronische en elektrische apparaten worden componenten met een hoog uitgangsvermogen beschermd door een koellichaam, dat de warmte-afgifte van het onderdeel zal absorberen en het in de lucht zal afgeven.

Thermische isolatoren

Een perfecte thermische isolator is een materiaal dat geen thermische energieoverdracht toestaat als gevolg van een temperatuurgradiënt. Een perfecte thermische isolator zou een oneindige tijd nodig hebben om tot thermisch evenwicht te komen. Maar in de praktijk zal een thermische isolator altijd warmteoverdracht toestaan, maar met een verwaarloosbare snelheid. De meeste van de kunststoffen en polymeren zijn goede thermische isolatoren. Er zijn veel toepassingen van thermische isolatie. Het passagierscompartiment van een auto is meestal thermisch geïsoleerd om hitte van buitenaf en hitte van de motor te voorkomen die de binnenkant verwarmt. Op de buik van de spaceshuttle zijn speciale warmte-isolerende stenen aangebracht om het interieur tijdens de terugkeer te beschermen tegen de verwarming. Een gebouw dat thermisch geïsoleerd is, kan erg handig zijn als het gaat om kostenreductie, omdat het vrijwel geen energie gebruikt om het gebouw koel of warm te houden.

Gerelateerd onderwerp:

Verschil tussen elektrische geleider en isolator