Wärmeisolierung

Lina und Maria packen für ein Picknick. Es ist so heiß draußen! Ich möchte einen Becher Eis mitnehmen, doch es wird schmelzen, bevor wir dort ankommen! Ich frage mich, ob wir das irgendwie verhindern können … Eis schmilzt, weil die Hitze von außen wird auf das Eis übertragen wird und seine Temperatur über den Schmelzpunkt erhöht. Wie können Lina und Maria die Temperatur des Eises länger niedrig halten, bis sie zum Picknickplatz kommen?

In ihrem Fall wird die meiste Wärme durch direkten Kontakt zwischen der heißen Luft draußen und dem kalten Eisbecher übertragen. Diese Art der Wärmeübertragung heißt Wärmeleitung. Um das Eis kalt zu halten, müssen Maria und Lina die Wärmeleitung verlangsamen. In solchen Situationen ist es nützlich zu wissen, dass einige Materialien Wärme nicht leicht übertragen. Materialien wie Kunststoff, Styropor, Glas, Holz, und trockene Textilien, wie Wolle oder Baumwolle, leiten Wärme nicht gut.

Die Wärmeübertragung durch diese Materialien ist langsamer. Solche Materialien sind Wärmeisolatoren. Das Verpacken von Speiseeis in diese Art von Materialien minimiert die Wärmeübertragung zwischen dem Eis und der Umgebungsluft, was das Eis kalt hält. Also können wir vielleicht den Becher mit Eiscreme in unserer Picknickdecke einpacken! Wenn ich mich in eine Decke wickle hält sie mich warm, nicht kalt.

Würde eine Decke das Eis nicht schneller schmelzen lassen? Isolatoren können verwendet werden, um Dinge kalt oder warm zu halten, je nach Richtung der Wärmeübertragung. Im Fall von Eis, wandert Wärme aus der wärmeren Luft, zum kälteren Eis. Das Platzieren eines Isolators zwischen der Luft und dem Eis, verhindert, dass das Eis Wärme aufnimmt, wodurch es kalt bleibt. Und an einem kalten Tag, ist dein Körper wärmer als die Luft, weshalb die Wärme normalerweise aus deinem Körper strömen würde.

Aber wenn du dich in eine Decke wickelst, verlangsamt es die Wärmeübertragung und du bleibst warm. Da die Isolierung Wärme sowohl innen als auch außen halten kann, können Isoliermaterialien beim Hausbau sehr nützlich sein. Die Isolierung hält die Wärme im Winter im Inneren, was hilft, Heizkosten zu sparen. Und im Sommer verhindert Isolierung das Eindringen von Außenwärme, damit das Haus kühler bleibt. Hausdämmung besteht oft aus Materialien wie Schaumstoff, oder natürlichen oder synthetischen Fasern.

Das sind tolle Isolatoren, weil sie winzige Luftblasen in sich einschließen. Luft, auch wenn sie selbst heiß werden kann, leitet die Wärme nicht sehr gut. Das merkt man, wenn man die Hand in der Nähe eines warmen Objekts ausstreckt. Du kannst spüren, wie sich die Luft in der Nähe des Objekts erwärmt, aber nur ein bisschen weiter weg, ist die Luft meist gar nicht warm! Luft ist ein großartiger Isolator.

Viele Tiere nutzen Luft, um Wärmeverluste in kalten Umgebungen zu vermeiden. Viele Säugetiere sind mit Haaren oder Wolle bedeckt, die Luft nahe am Körper einschließen kann, was die Wärmeübertragung minimiert. Ebenso können Vögel ihre Federn aufplustern, um den gleichen Effekt zu erzielen! Auch Menschen verwenden diese Methoden, um sich warm zu halten! Unsere Winterjacken bestehen oft aus Daunen oder Kunstfasern.

Oder wir schichten unsere Kleidung – je mehr Schichten und je mehr Luft zwischen ihnen eingeschlossen ist, und desto schwerer kann die Wärme entweichen... Warte, ich habe eine Kühlbox gefunden, diese könnte ein noch besserer Isolator sein als eine Decke. Großartige Idee! Und lass uns ein paar zusätzliche Kleidungsschichten nehmen, falls es heute Abend kalt wird!