Γιατί το αέριο είναι ένα καλό μονωτήρα;
* Χαμηλή πυκνότητα: Τα μόρια αερίου είναι πολύ απλωμένα σε σύγκριση με τα υγρά και τα στερεά. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν λιγότερες ευκαιρίες για συγκρούσεις και μεταφορά ενέργειας μεταξύ των μορίων.
* αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις: Οι δυνάμεις που κρατούν τα μόρια αερίου μαζί είναι πολύ αδύναμες. Αυτό σημαίνει ότι δεν μοιράζονται ή μεταφέρονται εύκολα ενέργεια, η οποία αποτελεί βασική απαίτηση για μεταφορά θερμότητας.
* Ελεύθερη κίνηση: Τα μόρια αερίου κινούνται ελεύθερα και τυχαία, καθιστώντας δύσκολο για αυτούς να σχηματίσουν μια συνεχής διαδρομή για τη αγωγιμότητα θερμότητας.
Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι όλα τα αέρια είναι τέλειοι μονωτήρες:
* CONVECTION: Παρόλο που τα αέρια είναι κακοί αγωγοί, μπορούν να μεταφέρουν θερμότητα μέσω μεταφοράς. Αυτό είναι όπου η θερμότητα μεταφέρεται από την κίνηση του ίδιου του αερίου. Για παράδειγμα, η αύξηση του ζεστού αέρα και ο ψυχρότερος βυθισμός αέρα δημιουργούν ρεύματα μεταφοράς.
* πολικότητα: Τα αέρια όπως ο υδρατμός (H2O) είναι πολικά μόρια. Αυτό σημαίνει ότι έχουν ένα θετικό και αρνητικό τέλος, επιτρέποντάς τους να αλληλεπιδρούν πιο έντονα μεταξύ τους και ενδεχομένως να διεξάγουν τη θερμότητα καλύτερα.
Παραδείγματα αερίων που χρησιμοποιούνται ως μονωτήρες:
* AIR: Το πιο συνηθισμένο μονωτήρα. Το χρησιμοποιούμε για να γεμίσουμε τοίχους, παράθυρα και άλλους χώρους για να αποτρέψουμε τη μεταφορά θερμότητας.
* αζώτου: Ένα αδρανές αέριο που χρησιμοποιείται συχνά στη μόνωση επειδή είναι πολύ σταθερό και δεν αντιδρά εύκολα.
* αργόν: Ένα άλλο αδρανές αέριο που χρησιμοποιείται στη μόνωση. Έχει καλύτερες μονωτικές ιδιότητες από το άζωτο σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
Συνοπτικά: Τα αέρια είναι γενικά καλοί μονωτήρες λόγω της χαμηλής πυκνότητας τους, των αδύναμων διαμοριακών δυνάμεων και της ελεύθερης κίνησης των μορίων. Ωστόσο, ορισμένα αέρια μπορούν να είναι καλύτερα μονωτήρες από άλλους και η μεταφορά μπορεί να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στη μεταφορά θερμότητας.
