العوازل الحرارية مواد لاتنقل الطاقة الحرارية خلالها بسهولة ، يعد العزل الحراري من أهم الخصائص الفيزيائية لأي مادة في الطبيعة، بالإضافة إلى خاصية نقل الكهرباء، فمثلاً الخشب والبلاستيك لا ينقلان الحرارة والكهرباء، وبالتالي فهي عوازل حرارية، بينما الحديد والأكثر المعادن والسوائل، وتنقل الحرارة والكهرباء، فهي موصلات حرارية، وفي مقالنا اليوم سنجيب على هذا السؤال ونتعرف أكثر على المقصود بنقل الطاقة الحرارية.
ما معنى نقل الطاقة الحرارية
فيزيائيًا، يتم نقل الطاقة الحرارية عن طريق التوصيل، وتهدف هذه العملية إلى توصيل الطاقة الحرارية بين جزيئات المادة التي نلمسها، ومن حيث التفسير العلمي لهذه الظاهرة، يحدث التوصيل الحراري عندما تصطدم جسيمات مادة أكثر دفئًا، جزيئات مادة أكثر برودة، وتنقل بعض طاقتها الحرارية إلى جزيئات أكثر برودة، وعادة ما يكون التوصيل أسرع في بعض المواد الصلبة والسوائل منها في الغازات، على سبيل المثال، المعادن هي أسرع الموصلات الحرارية، وهذا من بين خصائصها الفيزيائية المميزة، وذلك لأن لديهم إلكترونات تتحرك بحرية، والتي يمكنها نقل الطاقة الحرارية بسرعة، والمواد التي يطلق عليها تتميز بأنها موصلات جيدة للطاقة الحرارية من خلال الاسم، الموصلات الحرارية.
العوازل الحرارية مواد لاتنقل الطاقة الحرارية خلالها بسهولة
ليست كل المواد موصلات حرارية، وذلك بسبب مزيج الجزيئات والإلكترونات الموجودة في المادة، وعلى عكس الموصلات الحرارية، تسمى هذه المواد عوازل حرارية، وهي المواد التي لا يمكن من خلالها نقل الطاقة بسهولة، وبالتالي فإن هذه العبارة هي
- العبارة الصحيحة
كمثال توضيحي للعوازل الحرارية، نحن كبشر نحاول الحفاظ على طاقتنا الحرارية في الظروف الباردة، من خلال ارتداء الملابس التي تحبس الهواء، لأن الهواء، مثل الغازات الأخرى، هو موصل ضعيف للطاقة الحرارية، حيث أن جزيئات الغاز بعيدة نسبيًا، بصرف النظر عن بعضها البعض، وبالتالي لا تتصادم مع بعضها البعض أو مع أشياء أخرى مثل الجزيئات القريبة من السوائل أو المواد الصلبة، وبالتالي، فإن جزيئات الغاز لديها فرصة أقل في نقل الطاقة الحرارية، وهذا هو السبب في أن الملابس هي عوازل للحرارة، والهواء هو عازل للحرارة .
من ابرز المواد الشائعة المستخدمة في صناعة العوازل الحرارية
يعتمد العزل الجيد على استخدام المواد التي توفر عزلًا حراريًا جيدًا، ومن أهم هذه المواد المستخدمة
- الصوف المعدني أو ما يسمى بالصوف الزجاجي، وهو ألياف زجاجية مصنوعة من الزجاج المعاد تدويره، أو الصوف الصخري المصنوع من البازلت.
- الألياف الزجاجية مادة قادرة على تقليل انتقال الحرارة، وتتكون من مسحوق الزجاج وشظايا الزجاج الدقيقة.
- البوليسترين رغوة لدائن حرارية مقاومة للماء، وهي مادة ممتازة لعزل الصوت والحرارة.
- السليلوز هو شكل من أشكال العزل الصديق للبيئة، ويتكون من 75-85٪ ألياف ورقية معاد تدويرها.
- رغوة البولي يوريثان يتم تصنيعها عن طريق خلط المواد الكيميائية التي تتفاعل موادها وتتوسع عند التلامس لتشكيل رغوة تعزل الهواء بالرطوبة.