Soojusisolaatori ja soojusjuhi erinevus

Soojusisolaator vs soojusjuht

Soojusisolaatoreid ja soojusjuhte võib käsitleda kahe lihtsa materjaliliigitusena. Soojusisolatsioon ja soojusjuhtivus on soojuse ja termodünaamika valdkonnas väga olulised teemad. Need kontseptsioonid mängivad tohutut rolli kosmoseuuringute, tööstuse, masinate, mootormehaanika, elektrotehnika, elektroonikaseadmete tootmise, hoonete projekteerimise ja arhitektuuri ning isegi toiduvalmistamise valdkonnas. Nendes valdkondades hea mõistmise tagamiseks on ülioluline omada soojusjuhtivust ja soojusisolatsiooni. Selles artiklis räägime sellest, 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

Soojusjuhi mõistmiseks peame kõigepealt mõistma, mis on soojusjuhtivus. Soojusjuhtivus on soojusenergia (soojuse) ülekandmine ühest kohast teise temperatuurigradiendi tõttu. Soojusenergia ülekandmiseks peab kahe punkti vahel olema temperatuurigradient. Energiaülekanne toimub seni, kuni temperatuurid on võrdsed (st temperatuurigradient on null). Soojusjuht on materjal, mis annab mis tahes temperatuurigradiendi tõttu hea soojusenergia ülekandekiiruse. Teoreetiliselt võimaldab täiuslik soojusjuht soojuse ülekandmist isegi nulltemperatuuri gradiendil ja termilise tasakaalu saavutamiseks vajalik aeg oleks null. Kuid puuduvad ideaalsed soojusjuhid. Tavaliselt on metallid head soojusjuhid, plastikud ja polümeerid aga mitte. Kuid alati on erandeid. Auto radiaator koosneb headest soojusjuhtidest. Seeläbi maksimeerides energiakulu ja hoides mootori jahedana. Keedunõu on valmistatud soojusjuhtidest, et varustada küpsetatavat toodet maksimaalse energiaga. Elektroonilistes ja elektrilistes seadmetes on suure võimsusega komponendid kaitstud jahutusradiaatoriga, mis neelab komponendi soojusenergia ja laseb selle õhku.

Soojusisolaatorid

Täiuslik soojusisolaator on materjal, mis ei võimalda temperatuuri gradiendi tõttu soojusenergia ülekandmist. Täiuslik soojusisolaator nõuab termilise tasakaaluni jõudmiseks lõpmatut aega. Kuid praktikas võimaldab soojusisolaator alati soojusülekannet, kuid ebaolulisel kiirusel. Enamik plastidest ja polümeeridest on head soojusisolaatorid. Soojusisolatsiooni rakendusi on palju. Auto sõitjateruum on enamasti soojusisolatsiooniga, et vältida soojust väljastpoolt ja mootori soojendamist seestpoolt. Kosmosesüstiku kõhtule on paigaldatud spetsiaalsed soojusisolatsioonitellised, et kaitsta siseruume sisenemisel kuumenemise eest. Soojusisolatsiooniga hoone võib kulude vähendamisel olla väga kasulik, kuna hoone jaheda või kuuma hoidmiseks kasutab see praktiliselt nullenergiat.

Seotud teema:

Elektrijuhi ja isolaatori erinevus