Isolamento Térmico
isolamento Térmico é o processo de redução da transferência de calor entre objetos em contato térmico ou no intervalo de radiativa de influência. As isolações térmicas consistem em materiais de baixa condutividade térmica combinados para alcançar uma condutividade térmica do sistema ainda mais baixa., O isolamento térmico pode ser obtido com métodos ou processos especialmente concebidos, bem como com formas de objectos e materiais adequados.,
Veja também: condutividade Térmica
a Partir de microscópicas ponto de vista, o transporte de energia térmica em sólidos podem ser geralmente devido a dois efeitos:
- a migração de elétrons livres
- lattice vibracional ondas (phonons)
Quando os elétrons e phonons transportar energia térmica, levando a condução de transferência de calor em um sólido, a condutividade térmica pode ser expresso como:
k = ke + h
os Metais, em geral, possuem alta condutividade elétrica e alta condutividade térmica., Estas propriedades se originam especialmente do fato de que seus elétrons externos (elétrons livres) são deslocalizados. Sua contribuição para a condutividade térmica é muito alta e é referida como a condutividade térmica eletrônica, ke. Como resultado, os metais são muito bons condutores térmicos em vez de isoladores térmicos.
para sólidos não metálicos, k é determinado principalmente por kph, que aumenta à medida que a frequência das interações entre os átomos e a estrutura diminui. Na verdade, a condução térmica reticular é o mecanismo dominante de condução térmica em não-metálicos, se não o único., Em sólidos, os átomos vibram sobre suas posições de equilíbrio (estrutura cristalina). As vibrações dos átomos não são independentes umas das outras, mas são fortemente acopladas com átomos vizinhos. A regularidade do arranjo da estrutura tem um efeito importante sobre a kph, com materiais cristalinos (bem ordenados) como o quartzo tendo uma condutividade térmica maior do que materiais amorfos como o vidro.deve ser adicionado, o isolamento térmico baseia-se principalmente na muito baixa condutividade térmica dos gases., Os Gases possuem más propriedades de condução térmica em comparação com líquidos e sólidos, e assim faz um bom material de isolamento se eles podem ser presos (por exemplo, em uma estrutura de espuma). O ar e outros gases são geralmente bons isoladores. Mas o principal benefício é a ausência de convecção. Portanto, muitos materiais isolantes (por exemplo, poliestireno) funcionam simplesmente por ter um grande número de bolsas cheias de gás que impedem a convecção em grande escala., A alternância de Bolsa de gás e material sólido faz com que o calor deve ser transferido através de muitas interfaces, causando uma rápida diminuição no coeficiente de transferência de calor.note-se que as perdas de calor de objetos mais quentes ocorrem por três mecanismos (individualmente ou em combinação): condutividade térmica por convecção térmica por convecção térmica por radiação térmica por radiação térmica. A transferência de calor por radiação é mediada por radiação eletromagnética e, portanto, não requer nenhum meio para a transferência de calor., Na verdade, a transferência de energia por radiação é mais rápida (à velocidade da luz) e não sofre atenuação no vácuo. Qualquer material que tenha uma temperatura acima do zero absoluto emite alguma energia radiante. A maior parte da energia deste tipo está na região infra-vermelha do espectro eletromagnético, embora alguns deles estejam na região visível. A fim de diminuir este tipo de transferência de calor, devem ser utilizados materiais com baixa emissividade. A emissividade, ε, da superfície de um material é a sua eficácia na emissão de energia como radiação térmica e varia entre 0.0 e 1.0., Em geral, os metais polidos têm uma emissividade muito baixa e, portanto, são amplamente utilizados para refletir energia radiante de volta à sua fonte como no caso de cobertores de Primeiros Socorros.
