Keď je zima, najlepším spôsobom, ako zostať v teple, je zabaliť sa do vrstiev oblečenia. To funguje dobre, pretože každá vrstva zachytáva vzduch a znižuje množstvo stratenej tepelnej energie. Čím sú hrubšie vrstvy a čím viac vrstiev nosíte, tým lepšia je izolácia. Rovnaký princíp platí pre všetky objekty, od obrovských budov až po vašu šálku kávy so sebou.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Polystyrénová pena Styrofoam je vyrobená zo zachytených vzduchových bublín, ktoré bránia prúdeniu tepelnej energie cez ňu. Tým sa zabráni tepelným stratám, vďaka čomu je polystyrén vynikajúcim izolátorom.
Čo je to polystyrén
Polystyrén je ochranná známka používaná pre polystyrénovú penu, plast na ropnej báze. Vlastní ju spoločnosť The Dow Chemical Company. Polystyrén je mimoriadne ľahký, vynikajúci tlmič nárazov a účinný izolátor, čo z neho robí jeden z najbežnejších plastov používaných pri výrobe obalových a izolačných materiálov. Polystyrén je tiež termoplast, čo znamená, že sa pri určitej teplote mení z kvapalného na pevný. To umožňuje jeho jemné tvarovanie na výrobu remeselných materiálov a jednorazových nádob.
Ako prúdi tepelná energia
Tepelná energia sa stráca - pohybuje sa od teplejšieho objektu k chladnejšiemu - jedným z troch spôsobov. Vedenie je prenos tepla spôsobený zrážkou nepatrných častíc v tele. Lyžica, ktorá sedí v horúcom nápoji, vedie teplo a rukoväť je tak na dotyk teplá. Konvekcia je prenos tepla v dôsledku hromadného pohybu molekúl v tekutinách, ako sú kvapaliny a plyny. Keď sa tekutina rozpína, vytvára so zvyšovaním teploty konvekčný prúd. To vysvetľuje, prečo stúpa teplejší vzduch a klesá chladnejší. Žiarenie je emisia energie ako elektromagnetické vlny alebo ako pohybujúce sa subatomárne častice; ohrieva všetko pevné, čím prejde, čím nasaje svoju energiu. Udržiavanie niečoho v teple znamená zastavenie prenosu tepla z jedného objektu na druhý. Takto funguje izolácia.
Ako polystyrén izoluje
Polystyrén je vyrobený väčšinou zo vzduchu, čo znamená, že je to zlý vodič tepla, ale vynikajúci konvektor. Zachytáva vzduch v malých vreckách a blokuje tok tepelnej energie. To znižuje vodivosť aj konvekciu a robí z polystyrénu dobrý izolátor. Na druhej strane sú vodiče ako kov zlé izolátory, pretože nimi preteká energia. Sklo a vzduch sú ďalšími príkladmi dobrých izolátorov. Polystyrén je umiestnený v dutinách stien, aby sa udržalo teplo vo vnútri budov. Zachytáva vzduch a obmedzuje prenos tepelnej energie a udržuje teplo vo vnútri budovy.