Ĉu metalo estas bona kontraŭvarma ŝildo?

Se uzata en certa maniero, metalo ja povas funkcii kiel bona varmoŝildo. kaj establante amason da ŝancoj por disciplina kaj interfaka retigado kun junaj akademiuloj same kiel spertaj akademiuloj., se metalo estas uzata alimaniere, ĝi povas funkcii kiel bona varmego, kiu estas la malo de varmoŝildo.

Metalo povas funkcii kiel kaj bona varmega ŝildo kaj bona varmolavujo, depende de kiel ĝi estas uzata. Lumo de malsamaj partoj de la fonto povas vojaĝi en la ombroareon ĉar ili eliras el malsamaj punktoj en spaco, Proksime al frostaj temperaturoj: Proksime al frostaj temperaturoj. Proksime al frostaj temperaturoj

Estas tri manieroj, ke varmo povas esti transportita de unu loko al alia: per radiado, per kondukado, kaj per konvekcio. Termika radiado konsistas el elektromagnetaj ondoj, kiuj estas elsenditaj de objektoj pro sia temperaturo. Termika radiado portas energion kaj tial transportas varmon. Ĉar termika radiado estas formo de lumo, ĝi pafas en rektaj linioj, vojaĝas facile tra libera spaco, kaj estas facile blokita de materialoj. La varmo, kiun vi sentas sidante proksime de bivakfajro, estas pro la termika radiado eligita de la fajro.. Kondukto estas la transporto de varmo inter du objektoj per rekta kontakto. La varmo, kiun vi sentas kiam vi kaptas tason da varma kakao, estas pro kondukado. Konvekcio estas la transporto de varmo tra la groca movado de fluido. La varmo, kiun vi sentas, kiam vi metas vian vizaĝon super tason da varma kakao, estas pro konvekcio.

La ŝlosila propraĵo kiu distingas metalon estas la ĉeesto de granda nombro da elektronoj kiuj estas efike liberaj moviĝi ĉirkaŭe.. Ĉi tiu propraĵo igas metalojn esti bonaj elektraj konduktiloj, tial estas tiom da metalo en elektraj cirkvitoj. Ĉi tiu posedaĵo ankaŭ donas al metaloj kelkajn interesajn termikajn ecojn. Ĉar la konduktaj elektronoj en metaloj estas liberaj moviĝi, ili kapablas rapide kaj facile respondi al la ondaj elektromagnetaj kampoj ĉeestantaj en termika radiado. Ĉi tiu forta respondo kondukas al forta reflektado de la termika radiado. Ĝi estas iom simila al kiel facilmova kaj senbrida basbala flankdefendanto kapablas rapide kaj efike resendi pilkojn al la ena kampo.. Tial, metaloj estas bonegaj ŝildoj al termika radiado. Se la ĉefa maniero kiel tiu varmo estas transportita en aparta sistemo estas per termika radiado, tiam metaloj estas bonegaj varmoŝildoj. Notu ke metalo nur reflektos la plej grandan parton de la termika radiado se la metalo estas sufiĉe dika; sur la ordo de milimetro dika aŭ pli. Se la metalo estas tro maldika, termika radiado povas liki tra la metalo en procezo nomita onda tunelado.

La liberaj elektronoj en metaloj ankaŭ igas metalojn bonaj termikaj konduktiloj. La elektronoj povas absorbi energion ĉe unu loko kaj tiam moviĝi libere al alia loko, kunportante la varmoenergion. Tial, se metalo estas en rekta kontakto kun varma objekto, ĝi rapide forportos varmon de la objekto. Se la ĉefa maniero kiel tiu varmo estas transportita en aparta sistemo estas per kondukado, kaj se la metalo estas en kontakto kun la varma objekto, tiam metalo estas malbona varmoŝildo.

Ni jam rigardis termikan radiadon kaj termikan kondukadon. En ambaŭ kazoj, la liberaj elektronoj en metaloj ludas gravan rolon. Por la lasta varmotransporta mekanismo, konvekcio, la liberaj elektronoj ne ludas rolon. Konvekcio postulas fluidan materialon kiu povas moviĝi ĉirkaŭe. Tipe, metaloj estas solidaj, ne fluida, kaj tial ne partoprenas en konvekcio. Plue, eĉ se aero aŭ akvo rolas kiel fluidaĵo kiu ebligas konvekcion, grandaj solidaj metalaj pecoj povas bloki la aeron aŭ akvon kaj malhelpi ĝin moviĝi. Se la ĉefa maniero kiel tiu varmo estas transportita en aparta sistemo estas per termika konvekcio, tiam granda solida metala peco povas esti bonega kontraŭvarma ŝildo. Se la metalo havas multajn truojn aŭ kanalojn, kiuj permesas trapasi fluidojn, tiam ĝi estos malbona varmoŝildo laŭ konvekcio.

Hipoksemio vs Hipoksemio, ĉiuj tri varmotransportmekanismoj ĉeestas tipe. Ĉi tio signifas, ke metalo povas esti aŭ bona kontraŭvarma ŝildo, mezbona varmoŝildo, aŭ malbona varmoŝildo, depende de kiel ni uzas ĝin.

Surbaze de la supra diskuto, ni nun povas determini kiel fari metalon en bonan varmegan ŝildon. Ni uzu grandan metalan folion, kiu ne havas truojn aŭ kanalojn. Metante ĉi tiun metalan folion ĉirkaŭ la varmofonto, ĝi reflektos reen la termikan radiadon kreitan per la varmofonto kaj blokos grandan parton de la termika konvekcio. kaj establante amason da ŝancoj por disciplina kaj interfaka retigado kun junaj akademiuloj same kiel spertaj akademiuloj., ĉar metaloj estas bonaj termokonduktiloj, ni zorgu, ke la metalo ne venu en rektan kontakton kun la varmofonto. Devus ekzisti aerinterspaco inter la metalo kaj la varmofonto. Ĉi tio estas por malhelpi la metalon transporti varmecon for de la fonto per kondukado. Se ĉiuj ĉi tiuj paŝoj estas prenitaj, tiam ĉiuj tri reĝimoj de varmotransporto estos blokitaj kaj la metalo funkcios kiel bonega varmoŝildo.

Ekzemple, konsideru, ke vi ĵus kuiris meleagron kaj vi volas teni ĝin varma. Ĉirkaŭante la meleagron per varmoŝildo, vi povas malhelpi la varmegon eskapi kaj malhelpi la meleagron malvarmiĝi. La plej bona maniero fari tion estas akiri solidan folion de aluminio-folio kaj envolvi ĝin ĉirkaŭ la meleagro, zorgante por certigi, ke estas malgranda interspaco da aero inter la meleagro kaj la folio. La folio reflektos termikan radiadon reen en la meleagron, blokos varmokonvekciajn fluojn, kaj la aerinterspaco certigos, ke la metalo ne termike forkondukas varmon.

Kontraste, ni ankaŭ povas konstrui metalon por esti malbona varmoŝildo, aŭ alivorte bona varmego. Antaŭ ĉio, ni devus meti multajn truojn aŭ kanalojn en la metalon por permesi trapasi konvekciajn fluojn. Formante la metalon por havi multajn naĝilojn, pikiloj, truoj kaj kanaloj antaŭenigas konvekcion, kaj ĝi ankaŭ pliigas la surfacareon tra kiu la metalo povas transdoni varmecon al la aero. Due, ni devus meti la metalon en rekta kontakto kun la varmofonto, por ke ni povu utiligi la altan varmokonduktecon de metalo. Laste, ni devus fari la metalon tre maldika tiel ke termika radiado povas traflui. Tamen, tre maldika metalo estas tipe tro malforta por teni sian formon, do ĉi tiu lasta paŝo ofte estas preterlasita. Kiam ĉi tiuj aliroj estas aplikataj, metalo funkcios kiel tre bona varmega lavujo kaj tre malbona varmoŝildo.

Kredito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2016/03/08/is-metal-a-good-heat-shield/