Als het buiten koud is, is de beste manier om warm te blijven, laagjes kleding aan te trekken. Dit werkt goed omdat elke laag lucht vasthoudt en de hoeveelheid verloren warmte-energie vermindert. Hoe dikker de lagen en hoe meer lagen je draagt, hoe beter de isolatie. Hetzelfde principe geldt voor alle objecten, van enorme gebouwen tot je kopje afhaalkoffie.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Het polystyreenschuim Styrofoam is gemaakt van ingesloten luchtbellen die voorkomen dat er warmte-energie doorheen stroomt. Dit voorkomt warmteverlies, waardoor piepschuim een uitstekende isolator is.
Wat piepschuim is?
Styrofoam is de handelsmerkterm die wordt gebruikt voor polystyreenschuim, een op aardolie gebaseerde kunststof. Het is eigendom van The Dow Chemical Company. Styrofoam is uitzonderlijk licht van gewicht, een uitstekende schokdemper en een effectieve isolator, waardoor het een van de meest voorkomende kunststoffen is die wordt gebruikt bij de vervaardiging van verpakkings- en isolatiematerialen. Styrofoam is ook thermoplastisch, wat betekent dat het bij een bepaalde temperatuur verandert van een vloeistof in een vaste stof. Hierdoor kan het tot in de kleinste details worden gevormd om knutselmaterialen en wegwerpcontainers te maken.
Hoe warmte-energie stroomt
Warmte-energie gaat verloren - het gaat van een heter object naar een kouder object - op een van de drie manieren. Geleiding is de overdracht van warmte die wordt veroorzaakt wanneer minuscule deeltjes in een lichaam botsen. Een lepel die in een warme drank zit, geleidt warmte, waardoor het handvat warm aanvoelt. Convectie is warmteoverdracht als gevolg van bulkbeweging van moleculen in vloeistoffen zoals vloeistoffen en gassen. Wanneer de vloeistof uitzet, creëert deze een convectiestroom naarmate de temperatuur stijgt. Dit verklaart waarom warmere lucht stijgt en koudere lucht daalt. Straling is de emissie van energie als elektromagnetische golven of als bewegende subatomaire deeltjes; het verwarmt alles waar het doorheen reist en dat zijn energie opzuigt. Iets warm houden houdt in dat de overdracht van warmte van het ene object naar het andere wordt gestopt. Zo werkt isolatie.
Hoe piepschuim isoleert?
Styrofoam is grotendeels gemaakt van lucht, wat betekent dat het een slechte warmtegeleider is, maar een uitstekende convector. Het houdt de lucht vast in kleine zakjes en blokkeert de stroom van warmte-energie. Dit vermindert zowel geleiding als convectie en maakt piepschuim een goede isolator. Aan de andere kant zijn geleiders zoals metaal slechte isolatoren omdat er energie doorheen stroomt. Glas en lucht zijn andere voorbeelden van goede isolatoren. Styrofoam wordt in spouwmuren geplaatst om de binnenkant van gebouwen warm te houden. Het houdt lucht vast en vermindert de overdracht van warmte-energie, waardoor de warmte in het gebouw blijft.