(1) Un aire es un buen aislante es algo que evita que el calor se mueva de un lugar a otro. Hay tres formas principales en que el calor puede viajar: convección, conducción y radiación. Normalmente, la frase ‘aislante térmico’ se refiere a un material que bloquea la conducción.
La conducción es lo que sucede cuando algo caliente toca físicamente algo frío. El calor se mueve desde la superficie caliente hacia la fría, calentándola. Para evitar que esto suceda, utiliza un material que el calor no puede mover muy fácilmente (un aislante térmico).
Pero, ¿qué tipo de material es ese? Intenta algunos experimentos. Envuelva una taza de agua muy caliente con un material que crea que podría ser un aislante (es decir, una manta, quizás). Coloque su mano en el exterior del aislador y vea qué tan caliente se siente. Pruébalo con diferentes materiales. Cuanto más caliente se siente en el exterior, más calor se escapa del interior y más pobre es el aislante. Intenta lo mismo con un cubito de hielo. ¿Cuál se siente más frío desde el exterior?
(2) También se estará preguntando cómo funciona realmente un aislante térmico.
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El punto clave para deshacerse de la conducción térmica es tener muy pocas formas en las que la energía térmica pueda viajar fácilmente. Una de las mejores formas para que la energía térmica viaje es la energía en los electrones que conducen la electricidad en los metales, por lo que debe evitar los metales. Otra es como pequeñas ondas de sonido, por lo que no desea un buen cristal (como el zafiro) en el que las ondas de sonido viajan mucho antes de saltar en una nueva dirección. Los gases (como el aire) tienen una conductividad térmica baja, pero son propensos a la convección térmica, en la que grandes corrientes de material que fluye (impulsada por la gravedad) transportan el calor. Esas corrientes se pueden interrumpir con paredes de plástico muy finas, como en espuma de poliestireno, un excelente aislante térmico. Las mantas utilizan fibras de tela para detener parcialmente la convección.
Para obtener el mejor aislamiento térmico, a veces es necesario también suprimir la radiación térmica (principalmente la luz infrarroja). Esto se puede hacer con capas metálicas reflectantes muy finas, como las que se ven en una botella de vidrio termo. ¿Pero no decimos que se debe evitar el metal? Ciertamente, no desea que el metal entre las partes que se supone deben estar a diferentes temperaturas, pero está bien tener capas de metal todas a una temperatura, no hay ningún lugar para que tomen el calor.