M
C
Có 3 cách truyền nhiệt:
DẪN NHIỆT: Nhiệt truyền từ phần này sang phần khác của một vật thể. Ví dụ ta múc canh nóng thì chuôi thìa cũng dần nóng lên. Bản chất của dẫn nhiệt là sự va chạm và lan truyền dao động các phân tử và các điện tử tự do. Thông thường thì kim loại dẫn nhiệt tốt hơn phi kim và khí thì kém hơn nữa; đặc biệt là chân không thì không dẫn nhiệt (vì nó làm gì có các phân tử và điện tử để mà dẫn?).
Vậy thì để giảm hoặc tránh dẫn nhiệt, ta cần dùng những vật liệu có khả năng dẫn nhiệt kém hoặc nói cách khác là cách nhiệt tốt. Đó là những vật liệu phi kim, nếu chúng có cấu trúc xốp thì càng tốt, vì khí dẫn nhiệt rất kém. Trong những trường hợp không thể dùng cấu trúc xốp thì ta dùng kết cấu chân không bằng cách tạo các thiết bị 2 vỏ làm bằng thủy tinh hoặc thép không rỉ và hút chân không giữa hai lớp vỏ này, như các phích nước, để giữ nước nóng hoặc nước đá.
ĐỐI LƯU: Các chất khí và lỏng khi giãn nở do nhiệt độ sẽ giảm tỷ trọng và nổi lên, phần nguội hơn sẽ chìm xuống thay thế. Ví dụ khi đun nước, nước đáy nồi nóng và đi lên còn nước bên trên nguội hơn thì đi xuống. Bản chất đối lưu là sự di chuyển các khối vật chất có nhiệt độ khác nhau, do vậy mà chỉ có chất lỏng và khí mới truyền nhiệt kiểu này.
Để tránh hoặc giảm truyền nhiệt theo cách đối lưu, ta cần tạo các vách ngăn để phân chất lỏng hoặc khi thành những thể tích nhỏ không liên thông, tức là tạo lớp vật liệu xốp.
BỨC XẠ: Vật có nhiệt độ cao hơn zero độ K (-273,3 độ C) đều phát ra các bức xạ nhiệt với những bước sóng khác nhau, có thể nhìn thấy hoặc không nhìn thấy. Ví dụ như Mặt trời tỏa nhiệt ra vũ trụ và cấp nhiệt cho Trái đất. Bản chất bức xạ là vật có nhiệt độ cao phát các photon ra xung quanh, không cần có các phân tử vật chất làm trung gian.
Để tránh hoặc giảm bức xạ, ta cần tạo các vách ngăn không cho photon đi qua. Tưởng là phức tạp nhưng thực ra khá đơn giản, ta chỉ cần tạo vách ngăn có khả năng phản xạ cao như các tấm gương, đó là lý do mà tại sao các ruột phích lại được tráng gương sáng bóng lên như vậy. Để cho tiết kiệm và có độ bền cao, ta cũng có thể dùng các tấm kim loại mạ hoặc sơn sáng màu và hướng phía đó về nguồn nhiệt. Gần đây, ta thấy có bán những tấm "tôn lạnh" để làm nhà xưởng, chính là những tấm tôn phủ chất phản quang, chúng giảm hấp thụ bức xạ mặt trời và nhờ đó mà giảm nhiệt độ trong môi trường làm việc.
Thực tế thì nhiệt có thể truyền theo 1, 2 hoặc cả 3 cách này đồng thời. Nếu muốn cách nhiệt, người ta xem xét trường hợp cụ thể để xác định cách thức truyền nhiệt chủ yếu và tìm cách thích hợp để ngăn chặn. Ví dụ các đường ống hơi nóng được bảo ôn bằng vật liệu xốp như bông thủy tinh để giảm dẫn nhiệt và đối lưu, ngoài cùng lại bọc vỏ nhôm sáng bóng để giảm bức xạ...
Như vậy, câu hỏi của bạn về các tấm kim loại cách nhiệt hình như không rõ nghĩa, có lẽ chúng chỉ để chống bức xạ mà thôi?
DẪN NHIỆT: Nhiệt truyền từ phần này sang phần khác của một vật thể. Ví dụ ta múc canh nóng thì chuôi thìa cũng dần nóng lên. Bản chất của dẫn nhiệt là sự va chạm và lan truyền dao động các phân tử và các điện tử tự do. Thông thường thì kim loại dẫn nhiệt tốt hơn phi kim và khí thì kém hơn nữa; đặc biệt là chân không thì không dẫn nhiệt (vì nó làm gì có các phân tử và điện tử để mà dẫn?).
Vậy thì để giảm hoặc tránh dẫn nhiệt, ta cần dùng những vật liệu có khả năng dẫn nhiệt kém hoặc nói cách khác là cách nhiệt tốt. Đó là những vật liệu phi kim, nếu chúng có cấu trúc xốp thì càng tốt, vì khí dẫn nhiệt rất kém. Trong những trường hợp không thể dùng cấu trúc xốp thì ta dùng kết cấu chân không bằng cách tạo các thiết bị 2 vỏ làm bằng thủy tinh hoặc thép không rỉ và hút chân không giữa hai lớp vỏ này, như các phích nước, để giữ nước nóng hoặc nước đá.
ĐỐI LƯU: Các chất khí và lỏng khi giãn nở do nhiệt độ sẽ giảm tỷ trọng và nổi lên, phần nguội hơn sẽ chìm xuống thay thế. Ví dụ khi đun nước, nước đáy nồi nóng và đi lên còn nước bên trên nguội hơn thì đi xuống. Bản chất đối lưu là sự di chuyển các khối vật chất có nhiệt độ khác nhau, do vậy mà chỉ có chất lỏng và khí mới truyền nhiệt kiểu này.
Để tránh hoặc giảm truyền nhiệt theo cách đối lưu, ta cần tạo các vách ngăn để phân chất lỏng hoặc khi thành những thể tích nhỏ không liên thông, tức là tạo lớp vật liệu xốp.
BỨC XẠ: Vật có nhiệt độ cao hơn zero độ K (-273,3 độ C) đều phát ra các bức xạ nhiệt với những bước sóng khác nhau, có thể nhìn thấy hoặc không nhìn thấy. Ví dụ như Mặt trời tỏa nhiệt ra vũ trụ và cấp nhiệt cho Trái đất. Bản chất bức xạ là vật có nhiệt độ cao phát các photon ra xung quanh, không cần có các phân tử vật chất làm trung gian.
Để tránh hoặc giảm bức xạ, ta cần tạo các vách ngăn không cho photon đi qua. Tưởng là phức tạp nhưng thực ra khá đơn giản, ta chỉ cần tạo vách ngăn có khả năng phản xạ cao như các tấm gương, đó là lý do mà tại sao các ruột phích lại được tráng gương sáng bóng lên như vậy. Để cho tiết kiệm và có độ bền cao, ta cũng có thể dùng các tấm kim loại mạ hoặc sơn sáng màu và hướng phía đó về nguồn nhiệt. Gần đây, ta thấy có bán những tấm "tôn lạnh" để làm nhà xưởng, chính là những tấm tôn phủ chất phản quang, chúng giảm hấp thụ bức xạ mặt trời và nhờ đó mà giảm nhiệt độ trong môi trường làm việc.
Thực tế thì nhiệt có thể truyền theo 1, 2 hoặc cả 3 cách này đồng thời. Nếu muốn cách nhiệt, người ta xem xét trường hợp cụ thể để xác định cách thức truyền nhiệt chủ yếu và tìm cách thích hợp để ngăn chặn. Ví dụ các đường ống hơi nóng được bảo ôn bằng vật liệu xốp như bông thủy tinh để giảm dẫn nhiệt và đối lưu, ngoài cùng lại bọc vỏ nhôm sáng bóng để giảm bức xạ...
Như vậy, câu hỏi của bạn về các tấm kim loại cách nhiệt hình như không rõ nghĩa, có lẽ chúng chỉ để chống bức xạ mà thôi?