Quando fuori fa freddo, il modo migliore per stare al caldo è avvolgersi in strati di vestiti. Funziona bene perché ogni strato intrappola l'aria e riduce la quantità di energia termica persa. Più spessi sono gli strati e più strati indossi, migliore è l'isolamento. Lo stesso principio si applica a tutti gli oggetti, dagli enormi edifici alla tua tazza di caffè da asporto.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Il polistirolo espanso Styrofoam è costituito da bolle d'aria intrappolate che impediscono il flusso di energia termica attraverso di essa. Ciò impedisce la perdita di calore, rendendo il polistirolo un eccellente isolante.
Che cos'è il polistirolo?
Styrofoam è il termine commerciale utilizzato per la schiuma di polistirene, una plastica a base di petrolio. È di proprietà di The Dow Chemical Company. Il polistirolo è eccezionalmente leggero, un eccellente ammortizzatore e un efficace isolante, il che lo rende una delle materie plastiche più comuni utilizzate nella produzione di imballaggi e materiali isolanti. Il polistirolo è anche termoplastico, il che significa che cambia da liquido a solido a una certa temperatura. Ciò consente di modellarlo nei minimi dettagli per realizzare materiali artigianali e contenitori usa e getta.
Come scorre l'energia termica
L'energia termica viene persa, si sposta da un oggetto più caldo a uno più freddo, in tre modi. La conduzione è il trasferimento di calore causato dalla collisione di minuscole particelle all'interno di un corpo. Un cucchiaio immerso in una bevanda calda conduce il calore, rendendo il suo manico caldo al tatto. La convezione è il trasferimento di calore dovuto al movimento di massa di molecole in fluidi come liquidi e gas. Quando il fluido si espande, crea una corrente di convezione all'aumentare della sua temperatura. Questo spiega perché l'aria più calda sale e l'aria più fredda scende. La radiazione è l'emissione di energia come onde elettromagnetiche o come particelle subatomiche in movimento; riscalda qualsiasi cosa solida che attraversa e che assorbe la sua energia. Mantenere qualcosa di caldo implica fermare il trasferimento di calore da un oggetto all'altro. Ecco come funziona l'isolamento.
Come isola il polistirolo?
Il polistirolo è composto principalmente da aria, il che significa che è un cattivo conduttore di calore, ma un ottimo termoconvettore. Intrappola l'aria in piccole sacche, bloccando il flusso di energia termica. Ciò riduce sia la conduzione che la convezione e rende il polistirolo un buon isolante. D'altra parte, i conduttori come il metallo sono scarsi isolanti perché l'energia scorre attraverso di loro. Il vetro e l'aria sono altri esempi di buoni isolanti. Il polistirolo viene posizionato nelle cavità delle pareti per mantenere caldo l'interno degli edifici. Intrappola l'aria e riduce il trasferimento di energia termica, mantenendo il calore all'interno dell'edificio.