عازل حراري مقابل موصل حراري
يمكن اعتبار العوازل الحرارية والموصلات الحرارية تصنيفين بسيطين للمواد. يعد العزل الحراري والتوصيل الحراري من الموضوعات المهمة للغاية عندما يتعلق الأمر بمجال الحرارة والديناميكا الحرارية. تلعب هذه المفاهيم دورًا كبيرًا في مجالات استكشاف الفضاء والصناعة والآلات وميكانيكا المحركات والهندسة الكهربائية وتصنيع المعدات الإلكترونية وتصميم المباني والهندسة المعمارية وحتى الطبخ. من الضروري أن يكون لديك فهم جيد للتوصيل الحراري والعزل الحراري من أجل الحصول على فهم جيد في هذه المجالات.في هذا المقال ، سنناقش ماهية التوصيل الحراري والعزل الحراري ، وما هي الموصلات الحرارية والعوازل الحرارية ، وما هي أوجه التشابه بينهما ، وما هي التطبيقات العملية لهذه المواد ، وأخيرًا الاختلافات بينهما.
الموصلات الحرارية
لفهم ماهية الموصل الحراري ، يجب علينا أولاً أن نفهم ماهية التوصيل الحراري. التوصيل الحراري هو عملية نقل الطاقة الحرارية (الحرارة) من مكان إلى آخر بسبب تدرج درجة الحرارة. لنقل الطاقة الحرارية ، يجب أن يكون هناك تدرج في درجة الحرارة بين النقطتين. يتم نقل الطاقة حتى تتساوى درجات الحرارة (أي أن تدرج درجة الحرارة هو صفر). الموصل الحراري هو مادة من شأنها أن تعطي معدل نقل طاقة حرارية جيد بسبب أي تدرج في درجة الحرارة. من الناحية النظرية ، سيسمح الموصل الحراري المثالي بنقل الحرارة حتى عند درجة حرارة الصفر التدرج والوقت الذي يستغرقه التوازن الحراري سيكون صفرًا.لكن لا توجد موصلات حرارية مثالية. عادة ، المعادن هي موصلات حرارية جيدة ، في حين أن البلاستيك والبوليمرات ليست كذلك. ولكن هناك دائما استثناءات. يتكون مشعاع السيارة من موصلات حرارية جيدة. وبالتالي ، يتم تعظيم معدل إنتاج الطاقة والحفاظ على برودة المحرك. وعاء الطهي مصنوع من موصلات حرارية لتوفير أقصى طاقة للعنصر الذي يتم طهيه. في الأجهزة الإلكترونية والكهربائية ، يتم حماية المكونات ذات خرج الطاقة العالية بواسطة المشتت الحراري ، والذي سيمتص ناتج الحرارة من المكون ويطلقه في الهواء.
عوازل حرارية
العازل الحراري المثالي هو مادة لا تسمح بأي نقل للطاقة الحرارية بسبب أي تدرج في درجة الحرارة. سيتطلب العازل الحراري المثالي وقتًا غير محدود للوصول إلى التوازن الحراري. ولكن في الممارسة العملية ، سيسمح العازل الحراري دائمًا بنقل الحرارة ولكن بمعدل ضئيل. معظم المواد البلاستيكية والبوليمرات هي عوازل حرارية جيدة.هناك الكثير من تطبيقات العزل الحراري. مقصورة الركاب في السيارة معزولة حراريًا في الغالب لتجنب الحرارة من الخارج والحرارة الناتجة عن تسخين المحرك من الداخل. تم تركيب طوب عازل حراري خاص على بطن مكوك الفضاء من أجل حماية الداخل من التسخين في إعادة الدخول. يمكن أن يكون المبنى ، المعزول حراريًا ، مفيدًا جدًا عندما يتعلق الأمر بتخفيض التكلفة ، لأنه لا يستخدم طاقة تقريبًا للحفاظ على برودة المبنى أو تسخينه.
|
ما الفرق بين العازل الحراري والموصل؟ • العوازل الحرارية لا تنقل الطاقة ، لكن الموصلات الحرارية تفعل. • تتكون العوازل الحرارية في الغالب من سلاسل كبيرة من الجزيئات ، والتي لا تستطيع الاهتزاز بسبب الطاقة الحرارية ، ولكن معظم الموصلات الحرارية مصنوعة من ذرات مفردة أو مركبات ذات شكل شبكي ، قادرة على الاهتزاز. |
موضوع ذو صلة:
الفرق بين الموصل الكهربائي والعازل
