ฉนวนความร้อน vs ตัวนำความร้อน
ฉนวนความร้อนและตัวนำความร้อนสามารถใช้เป็นวัสดุสองประเภท ฉนวนกันความร้อนและการนำความร้อนเป็นหัวข้อที่สำคัญมากเมื่อพูดถึงเรื่องความร้อนและอุณหพลศาสตร์ แนวคิดเหล่านี้มีบทบาทอย่างมากในด้านการสำรวจอวกาศ อุตสาหกรรม เครื่องจักร ช่างยนต์ วิศวกรรมไฟฟ้า การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การออกแบบอาคารและสถาปัตยกรรม และแม้กระทั่งการทำอาหาร จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับการนำความร้อนและฉนวนกันความร้อน เพื่อที่จะได้มีความเข้าใจที่ดีในสาขาเหล่านี้ในบทความนี้ เราจะมาพูดถึงว่าการนำความร้อนและฉนวนความร้อนคืออะไร ตัวนำความร้อนและฉนวนความร้อนคืออะไร ความคล้ายคลึงกันของวัสดุเหล่านี้คืออะไร การใช้งานจริงของวัสดุเหล่านี้คืออะไร และสุดท้ายคือความแตกต่างของวัสดุเหล่านี้
ตัวนำความร้อน
เพื่อให้เข้าใจว่าตัวนำความร้อนคืออะไร เราต้องเข้าใจก่อนว่าการนำความร้อนคืออะไร การนำความร้อนเป็นกระบวนการถ่ายโอนพลังงานความร้อน (ความร้อน) จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเนื่องจากการไล่ระดับอุณหภูมิ สำหรับการถ่ายเทพลังงานความร้อน จะต้องมีการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างจุดสองจุด การถ่ายโอนพลังงานจะทำจนกว่าอุณหภูมิจะเท่ากัน (เช่น การไล่ระดับอุณหภูมิเป็นศูนย์) ตัวนำความร้อนเป็นวัสดุที่จะให้อัตราการถ่ายเทพลังงานความร้อนที่ดีเนื่องจากการไล่ระดับอุณหภูมิใดๆ ในทางทฤษฎี ตัวนำความร้อนที่สมบูรณ์แบบจะยอมให้การถ่ายเทความร้อนแม้ที่อุณหภูมิไล่ระดับเป็นศูนย์ และเวลาที่ใช้สำหรับสมดุลทางความร้อนจะเป็นศูนย์แต่ไม่มีตัวนำความร้อนที่สมบูรณ์แบบ โดยปกติ โลหะเป็นตัวนำความร้อนที่ดี ในขณะที่พลาสติกและโพลีเมอร์ไม่ใช่ แต่มีข้อยกเว้นอยู่เสมอ หม้อน้ำรถยนต์ประกอบด้วยตัวนำความร้อนที่ดี จึงเพิ่มอัตราการส่งออกพลังงานสูงสุดและทำให้เครื่องยนต์เย็นลง กระทะทำอาหารทำจากตัวนำความร้อนเพื่อจ่ายพลังงานสูงสุดให้กับรายการที่ปรุง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า ส่วนประกอบที่มีกำลังขับสูงจะได้รับการปกป้องโดยฮีตซิงก์ ซึ่งจะดูดซับเอาท์พุตความร้อนจากส่วนประกอบแล้วปล่อยสู่อากาศ
ฉนวนความร้อน
ฉนวนความร้อนที่สมบูรณ์แบบคือวัสดุที่ไม่อนุญาตให้ถ่ายเทพลังงานความร้อนเนื่องจากการไล่ระดับอุณหภูมิใดๆ ฉนวนความร้อนที่สมบูรณ์แบบต้องใช้เวลาเป็นอนันต์กว่าจะเข้าสู่สภาวะสมดุลทางความร้อน แต่ในทางปฏิบัติ ฉนวนความร้อนจะยอมให้มีการถ่ายเทความร้อนได้เสมอ แต่มีอัตราเล็กน้อย พลาสติกและโพลีเมอร์ส่วนใหญ่เป็นฉนวนความร้อนที่ดีมีการใช้งานฉนวนกันความร้อนมากมาย ห้องโดยสารของรถยนต์ส่วนใหญ่เป็นฉนวนความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนจากภายนอกและความร้อนจากเครื่องยนต์ร้อนภายใน อิฐฉนวนความร้อนแบบพิเศษติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้องของกระสวยอวกาศเพื่อป้องกันภายในจากความร้อนจากการกลับเข้าไปใหม่ อาคารซึ่งเป็นฉนวนความร้อนจะมีประโยชน์มากในการลดต้นทุน เนื่องจากใช้พลังงานเกือบเป็นศูนย์เพื่อให้อาคารเย็นหรือร้อน
|
ฉนวนความร้อนและตัวนำไฟฟ้าต่างกันอย่างไร • ฉนวนความร้อนไม่ถ่ายเทพลังงาน แต่ตัวนำความร้อนทำ • ฉนวนความร้อนส่วนใหญ่ประกอบด้วยสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งไม่สามารถสั่นสะเทือนได้เนื่องจากพลังงานความร้อน แต่ตัวนำความร้อนส่วนใหญ่ทำจากอะตอมเดี่ยวหรือสารประกอบรูปทรงขัดแตะ ซึ่งสามารถสั่นสะเทือนได้ |
หัวข้อที่เกี่ยวข้อง:
ความแตกต่างระหว่างตัวนำไฟฟ้ากับฉนวน