Isolante termico vs conduttore termico
Gli isolanti termici e i conduttori termici possono essere presi come due semplici classificazioni di materiali. L'isolamento termico e la conduzione termica sono argomenti molto importanti quando si parla di calore e termodinamica. Questi concetti giocano un ruolo enorme nei campi dell'esplorazione spaziale, dell'industria, dei macchinari, della meccanica dei motori, dell'ingegneria elettrica, della produzione di apparecchiature elettroniche, della progettazione degli edifici e dell'architettura e persino della cucina. È fondamentale avere una buona conoscenza della conduttanza termica e dell'isolamento termico al fine di ottenere una buona comprensione in questi campi. In questo articolo, discuteremo cosa sono la conduttanza termica e l'isolamento termico, cosa sono i conduttori termici e gli isolanti termici, quali sono le loro somiglianze, quali sono le applicazioni pratiche di questi materiali e infine le loro differenze.
Conduttori termici
Per capire cos'è un conduttore termico, dobbiamo prima capire cos'è la conduzione termica. La conduzione termica è il processo di trasferimento di energia termica (calore) da un luogo a un altro a causa di un gradiente di temperatura. Per un trasferimento di energia termica, deve esserci un gradiente di temperatura tra i due punti. Il trasferimento di energia avviene fino a quando le temperature sono uguali (cioè il gradiente di temperatura è zero). Un conduttore termico è un materiale che darebbe una buona velocità di trasferimento di energia termica a causa di qualsiasi gradiente di temperatura. Teoricamente, un perfetto conduttore termico consentirà il trasferimento di calore anche a gradiente di temperatura nullo e il tempo necessario per l'equilibrio termico sarebbe zero. Ma non ci sono conduttori termici perfetti. Di solito, i metalli sono buoni conduttori termici, mentre le plastiche e i polimeri non lo sono. Ma ci sono sempre delle eccezioni. Un radiatore di un'auto è costituito da buoni conduttori termici. In tal modo, massimizzando il tasso di produzione di energia e mantenendo il motore fresco. Una padella è costituita da conduttori termici per fornire la massima energia al prodotto da cuocere. Nei dispositivi elettronici ed elettrici, i componenti con un'elevata potenza in uscita sono protetti da un dissipatore di calore, che assorbirà il calore in uscita dal componente e lo rilascerà nell'aria.che assorbirà il calore emesso dal componente e lo rilascerà nell'aria.che assorbirà il calore emesso dal componente e lo rilascerà nell'aria.
Isolanti termici
Un perfetto isolante termico è un materiale che non consentirebbe alcun trasferimento di energia termica a causa di qualsiasi gradiente di temperatura. Un perfetto isolante termico richiederebbe un tempo infinito per arrivare all'equilibrio termico. Ma in pratica, un isolante termico consentirà sempre il trasferimento di calore, ma a una velocità trascurabile. La maggior parte delle plastiche e dei polimeri sono buoni isolanti termici. Ci sono molte applicazioni di isolamento termico. L'abitacolo di un'auto è per lo più isolato termicamente per evitare il calore dall'esterno e il calore del motore che riscalda l'interno. Speciali mattoni isolanti termici sono montati sul ventre dello space shuttle per proteggere l'interno dal riscaldamento al rientro. Un edificio, che è isolato termicamente, può essere molto utile quando si tratta di riduzione dei costi,perché utilizza praticamente zero energia per mantenere l'edificio fresco o caldo.
Qual è la differenza tra isolante termico e conduttore?
• Gli isolanti termici non trasferiscono energia, ma i conduttori termici.
• Gli isolanti termici sono per lo più costituiti da grandi catene di molecole, che non sono in grado di vibrare a causa dell'energia termica, ma la maggior parte dei conduttori termici sono costituiti da singoli atomi o composti a forma di reticolo, che sono in grado di vibrare.
Argomento correlato:
Differenza tra conduttore elettrico e isolante
