Condutividade térmica dos materiais de isolamento - crucial no isolamento
Diferentes materiais de isolamento © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
Se você deseja isolar sua casa, basta contratar uma empresa especializada, se necessário chamar um consultor de energia e, no final, pagar a conta. Então você não precisa se preocupar com detalhes técnicos. Mas se você quiser dar uma palavra, talvez até dar uma mão, você precisa saber um pouco melhor. E quando se trata de isolamento, o planejamento gira em torno da condutividade térmica dos materiais.
Materiais de isolamento: Exemplos da condutividade térmica de certos materiais de isolamento
Todo o tópico de isolamento só existe porque o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa. Quanto melhor a condutividade térmica dos materiais, melhor ele pode fazê-lo. Por outro lado, segue-se que quanto mais pobre a condutividade térmica do material isolante, melhor o efeito isolante.
É claro que existe uma definição precisa de condutividade térmica. Indica a quantidade de calor, medida em joules, que pode fluir por segundo em uma substância de um metro de espessura e área de um metro quadrado. A diferença de temperatura entre as duas superfícies é de um grau Kelvin. A propósito, uma diferença de um grau Kelvin é exatamente o mesmo que um grau Celsius, mas na física a unidade de medida mais comum é Kelvin. O símbolo para a condutividade térmica é λ (lambda), a unidade é W / (mK), ou seja, watt dividido por metro vezes Kelvin.
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Por definição, todos os materiais são considerados isolantes com um valor lambda inferior a 0,1 W / (mK). Os materiais de isolamento em uso hoje têm valores lambda de 0,025 a 0,04 W / (mK). O isopor freqüentemente embutido, que é corretamente chamado de poliestireno, tem um valor de 0,03 W / (mK), as placas de isolamento de celulose e fibra de madeira são um pouco piores com 0,037 W / (mK) quando se trata desse ponto. O linho e o cânhamo mal cumprem os requisitos com 0,04 W / (mK), os painéis de isolamento a vácuo são atualmente o melhor material de isolamento com 0,004 W / (mK).
Princípio básico do material de isolamento: a inclusão de ar diminui a condutividade térmica
O valor lambda também pode ser usado para calcular a resistência térmica (R) dos componentes; a espessura (d) de cerca de uma parede está incluída na fórmula aqui. A fórmula é então R = d / λ . O recíproco de R é o chamado valor K, que encontramos repetidamente com materiais de isolamento. Esta fórmula é K = 1 / R. Quando as normas europeias foram harmonizadas, foi substituído pelo U-, não há diferença no conteúdo. O valor U, medido em watts por metro quadrado multiplicado por Kelvin, é a medida decisiva para a perda de calor. O valor U é calculado dividindo o valor lambda pela espessura do material.
O ar é decisivo
De que realmente depende a condutividade térmica? O fator decisivo é a quantidade de ar que há no material - isso pode ser bem ilustrado usando o exemplo de um suéter de lã. Uma grande quantidade de ar fica presa no tecido e a roupa está quente. Se o suéter ficar molhado, há muita água no tecido ao invés do ar. A água conduz o calor consideravelmente melhor do que o ar, o efeito de aquecimento do suéter acabou.
Essas pedras não são um material isolante. Mas por causa do ar preso, eles deixam sair menos calor da casa do que pedras sólidas. © Gina Sanders, stock.adobe.com
Você não isola uma casa com suéteres de lã. Mas o princípio é o mesmo - materiais de isolamento porque o material tem muitos poros nos quais o ar fica preso. Quanto mais ar há no material, menos outras substâncias existem que podem transmitir melhor o calor. A propósito, nenhum ar é ainda melhor do que o ar - isso explica a condutividade térmica extremamente baixa das placas de vácuo.
