Wie hält ein Styropor-Kühler die Dinge kalt?

Ein Styropor-Kühler hält die Dinge gut, da das Material ein schlechter Wärmeleiter ist. Ein geschlossener Behälter aus Styropor erzeugt eine „kalte Zone“, in die nur sehr langsam Wärme von außen eindringt. Styropor hat gute Isoliereigenschaften, da es Millionen winziger Luftbläschen enthält, die den Wärmetransport durch das Material verlangsamen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Styropor ist ein Isolator, was bedeutet, dass es dazu beiträgt, die Wärme aus der Umgebung von Ihrer Kühlbox fernzuhalten. Sie benötigen jedoch immer noch Kühlmittel (wie Eisbeutel), um die Kühlbox überhaupt kalt zu machen.

Alle Materialien haben eine Eigenschaft, die Wissenschaftler und Ingenieure als Wärmeleitfähigkeit bezeichnen – die Fähigkeit, Wärme zu leiten. Einige Stoffe leiten die Wärme sehr gut, während andere die Wärme schlecht leiten; beide Arten von Materialien sind unter den richtigen Umständen nützlich. Zum Beispiel sollte eine Bratpfanne die Wärme effizient leiten, schnell aufheizen und die gleiche Temperatur über die gesamte Oberfläche für ein gleichmäßiges Garen halten. Ein Ofenhandschuh sollte jedoch die Wärme schlecht leiten, um Ihre Hände vor heißem Kochgeschirr zu schützen.

Metalle sind gute Wärmeleiter, weil Metallatome ihre äußeren Elektronen leicht teilen; dies ermöglicht Metallgegenständen, Wärmeenergie schnell zu übertragen. Kupfer ist einer der besten Wärmeleiter mit einer etwa 20.000-fach höheren Wärmeleitfähigkeit als Luft. Einige Nichtmetalle sind auch gute Wärmeleiter; Diamant zum Beispiel hat eine mehr als doppelt so hohe Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer. Im Allgemeinen sind jedoch die meisten nichtmetallischen Materialien wie Helium und Sand schlechte Wärmeleiter. Styropor besteht aus dem Kunststoff Polystyrol, einem nichtmetallischen Feststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit.

Im Allgemeinen sind Feststoffe bessere Wärmeleiter als Flüssigkeiten oder Gase, und Gase sind der ärmste der drei Aggregatzustände. Styropor ist als mikroskopisch kleine Luftbläschen strukturiert, die von relativ steifen Wänden eingeschlossen sind. Die Bläschen machen die Substanz nicht nur leichter, sondern reduzieren auch die Wärmeleitfähigkeit des Materials auf einen Wert, der nur geringfügig höher ist als der von Luft.

Ein einfacher Styroporbehälter hält zwar lange Zeit kalt, aber nicht kalt, wenn sie schon warm sind. Und obwohl das Material ein guter Wärmeisolator ist, geht etwas Wärme durch, wenn auch langsam. Um der in den Kühler eindringenden Wärme entgegenzuwirken und um Gegenstände, die möglicherweise Raumtemperatur hatten, zu kühlen, reduzieren Eis- und Kühlakkus die Innentemperatur des Kühlers.