Differenza tra isolante termico e conduttore termico
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Isolatore termico contro conduttore termico
Isolanti termici e conduttori termici possono essere presi come due semplici classificazioni di materiali. L'isolamento termico e la conduzione termica sono argomenti molto importanti per quanto riguarda il campo del calore e della termodinamica. Questi concetti giocano un ruolo enorme nei campi dell'esplorazione spaziale, dell'industria, delle macchine, della meccanica dei motori, dell'ingegneria elettrica, della produzione di apparecchiature elettroniche, della progettazione e dell'architettura degli edifici 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 su cosa sono la conduttanza termica e l'isolamento termico, quali conduttori termici e 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 dell'energia termica (calore) da un luogo all'altro a causa di un gradiente di temperatura. Per un trasferimento di energia termica, ci deve essere un gradiente di temperatura tra i due punti. Il trasferimento di energia viene eseguito fino a quando le temperature sono uguali (cioè il gradiente di temperatura è zero). Un conduttore termico è un materiale che fornirebbe una buona velocità di trasferimento di energia termica a causa di qualsiasi gradiente di temperatura. Teoricamente, un conduttore termico perfetto consentirà il trasferimento di calore anche a zero gradienti di temperatura 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 la plastica 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 la velocità di produzione di energia e mantenendo il motore fresco. Una padella di cottura è costituita da conduttori termici per fornire la massima energia all'oggetto in cottura. Nei dispositivi elettronici ed elettrici, i componenti con un'elevata potenza di uscita sono protetti da un dissipatore di calore, che assorbirà il calore emesso dal componente e lo rilascia 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 raggiungere l'equilibrio termico. Ma in pratica, un isolante termico consentirà sempre il trasferimento di calore ma a un tasso trascurabile. La maggior parte delle materie plastiche e dei polimeri sono buoni isolanti termici. Ci sono molte applicazioni di isolamento termico. L'abitacolo di un'automobile è per lo più isolato termicamente per evitare il calore dall'esterno e il calore del motore che riscalda l'interno. Sul ventre della navetta spaziale sono installati speciali mattoni termoisolanti per proteggere l'interno dal riscaldamento durante il rientro. Un edificio, che è isolato termicamente, può essere molto utile quando si tratta della riduzione dei costi, perché utilizza praticamente zero energia per mantenere l'edificio fresco o caldo.
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Qual è la differenza tra isolante termico e conduttore? • Gli isolanti termici non trasferiscono energia, ma i conduttori termici lo fanno. • Gli isolanti termici sono costituiti per lo più da grandi catene di molecole, che non sono in grado di vibrare a causa dell'energia termica, ma la maggior parte dei conduttori termici è costituita da singoli atomi o composti a forma di reticolo, che sono in grado di vibrare.
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