Un dispositivo di raffreddamento in polistirolo fa un buon lavoro per mantenere le cose fredde perché il materiale è un cattivo conduttore di calore. Un contenitore chiuso di polistirolo crea una “zona fredda” in cui il calore dall'esterno entra molto lentamente. Il polistirolo ha buone proprietà isolanti perché ha milioni di minuscole bolle d'aria che rallentano il progresso del calore attraverso il materiale.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Il polistirolo è un isolante, il che significa che aiuterà a mantenere il calore dell'ambiente fuori dal tuo frigorifero. Tuttavia, avrai comunque bisogno di agenti rinfrescanti (come gli impacchi di ghiaccio) per rendere il frigorifero più freddo in primo luogo.
Conduttività termica
Tutti i materiali hanno una proprietà che scienziati e ingegneri chiamano conduttività termica, la capacità di condurre il calore. Alcune sostanze conducono molto bene il calore, mentre altre conducono male il calore; entrambi i tipi di materiali sono utili nelle giuste circostanze. Ad esempio, una padella dovrebbe condurre il calore in modo efficiente, riscaldandosi rapidamente e mantenendo la stessa temperatura su tutta la superficie per una cottura uniforme. Un guanto da forno, tuttavia, dovrebbe condurre male il calore per proteggere le mani dalle pentole calde.
Conduttori e Isolatori
I metalli sono buoni conduttori di calore perché gli atomi di metallo condividono prontamente i loro elettroni esterni; ciò consente agli oggetti metallici di trasferire rapidamente l'energia termica. Il rame è uno dei migliori conduttori di calore con una conduttività termica di circa 20.000 volte maggiore dell'aria. Alcuni non metalli sono anche buoni conduttori di calore; il diamante, ad esempio, ha oltre il doppio della conduttività termica del rame. In genere, tuttavia, la maggior parte dei materiali non metallici come l'elio e la sabbia sono cattivi conduttori di calore. Il polistirolo è costituito dal polistirene plastico, un solido non metallico con bassa conduttività termica.
Solidi e bolle d'aria
In generale, i solidi sono migliori conduttori di calore rispetto ai liquidi o ai gas e i gas sono i più poveri dei tre stati della materia. Il polistirolo è strutturato come microscopiche bolle d'aria contenute da pareti relativamente rigide. Oltre a rendere la sostanza più leggera, le bolle riducono la conducibilità termica del materiale ad un valore solo di poco superiore a quello dell'aria.
Impacchi di ghiaccio e freddo
Sebbene un semplice contenitore di polistirolo mantenga le cose fredde per lunghi periodi, non le rende fredde se sono già calde. E anche se il materiale è un buon isolante termico, un po' di calore lo attraversa, anche se lentamente. Per contrastare il calore che entra nel frigorifero e per raffreddare gli oggetti che potrebbero essere stati a temperatura ambiente, il ghiaccio e gli impacchi freddi riducono la temperatura interna del frigorifero.