Isolant thermique vs conducteur thermique
Les isolants thermiques et les conducteurs thermiques peuvent être considérés comme deux classifications simples de matériaux. L'isolation thermique et la conduction thermique sont des sujets très importants dans le domaine de la chaleur et de la thermodynamique. Ces concepts jouent un rôle important dans les domaines de l'exploration spatiale, de l'industrie, des machines, de la mécanique automobile, de l'électrotechnique, de la fabrication d'équipements électroniques, de la conception et de l'architecture des bâtiments et même de la cuisine. Il est essentiel d'avoir une bonne compréhension de la conductance thermique et de l'isolation thermique afin d'avoir une bonne compréhension dans ces domaines. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont la conductance thermique et l'isolation thermique, ce que sont les conducteurs thermiques et les isolants thermiques, quelles sont leurs similitudes, quelles sont les applications pratiques de ces matériaux et enfin leurs différences.
Conducteurs thermiques
Pour comprendre ce qu'est un conducteur thermique, nous devons d'abord comprendre ce qu'est la conduction thermique. La conduction thermique est le processus de transfert d'énergie thermique (chaleur) d'un endroit à un autre en raison d'un gradient de température. Pour un transfert d'énergie thermique, il doit y avoir un gradient de température entre les deux points. Le transfert d'énergie se fait jusqu'à ce que les températures soient égales (c'est-à-dire que le gradient de température est nul). Un conducteur thermique est un matériau qui donnerait un bon taux de transfert d'énergie thermique en raison de tout gradient de température. Théoriquement, un conducteur thermique parfait permettra un transfert de chaleur même à un gradient de température nul et le temps nécessaire à l'équilibre thermique serait nul. Mais il n'y a pas de conducteurs thermiques parfaits. Habituellement, les métaux sont de bons conducteurs thermiques, tandis que les plastiques et les polymères ne le sont pas. Mais il y a toujours des exceptions. Un radiateur d'une voiture est composé de bons conducteurs thermiques. Ainsi, maximiser le taux de production d'énergie et maintenir le moteur au frais. Une casserole de cuisson est constituée de conducteurs thermiques pour fournir le maximum d'énergie à l'article à cuire. Dans les appareils électroniques et électriques, les composants à haute puissance sont protégés par un dissipateur thermique, qui absorbe la chaleur émise par le composant et la libère dans l'air.qui absorbera la chaleur dégagée par le composant et la rejettera dans l'air.qui absorbera la chaleur dégagée par le composant et la rejettera dans l'air.
Isolateurs thermiques
Un isolant thermique parfait est un matériau qui ne permettrait aucun transfert d'énergie thermique dû à un gradient de température. Un isolant thermique parfait nécessiterait un temps infini pour arriver à l'équilibre thermique. Mais en pratique, un isolant thermique permettra toujours un transfert de chaleur mais à un taux négligeable. La plupart des plastiques et polymères sont de bons isolants thermiques. Il existe de nombreuses applications d'isolation thermique. L'habitacle d'une voiture est principalement isolé thermiquement pour éviter la chaleur de l'extérieur et la chaleur du moteur chauffant l'intérieur. Des briques isolantes spéciales sont installées sur le ventre de la navette spatiale afin de protéger l'intérieur du chauffage lors de la rentrée. Un bâtiment à isolation thermique peut être très utile pour réduire les coûts,car il n'utilise pratiquement aucune énergie pour garder le bâtiment frais ou chaud.
Quelle est la différence entre l'isolant thermique et le conducteur?
• Les isolants thermiques ne transfèrent pas d'énergie, contrairement aux conducteurs thermiques.
• Les isolants thermiques sont principalement constitués de grandes chaînes de molécules, qui ne peuvent pas vibrer en raison de l'énergie thermique, mais la plupart des conducteurs thermiques sont constitués d'atomes uniques ou de composés en forme de réseau, capables de vibrer.
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