Тепловое сопротивление — это свойство вещества сопротивляться изменениям температуры. Это означает, что материалы с высокой термостойкостью при использовании для изоляции других объектов проводят тепло меньше. Они также могут лучше поддерживать свою температуру по сравнению с объектами с низким тепловым сопротивлением. Высокое тепловое сопротивление может быть использовано в ситуациях, когда требуется поддерживать постоянную температуру внутри полости, предотвращая перенос тепла в нее из окружающей среды или, наоборот, останавливая выход тепла в окружающую среду из полости. Термопреобразователи сопротивления ТСП-1088, ТСМ-1088 предназначены для измерения температуры жидких и газообразных сред в различных отраслях промышленности.
Некоторые примеры использования материалов с высокой термостойкостью включают изоляцию вокруг камеры холодильника, чтобы предотвратить попадание тепла внутрь, или изоляцию в скафандрах, чтобы предотвратить утечку тепла тела астронавтов в окружающую среду.
С другой стороны, материалы с низким тепловым сопротивлением используются в ситуациях, когда необходимо сохранить объект прохладным, стимулируя передачу тепла в окружающую среду. В электронике материалы с низким тепловым сопротивлением используются для отвода тепла от электронных компонентов и высвобождения его в окружающую среду.
Чтобы понять тепловое сопротивление, важно знать три процесса, которые обеспечивают передачу тепла: конвекцию, проводимость и излучение. Конвекция это движение большого тела молекул из области с более высокой температурой в более холодную область. Обычно это движение происходит вверх — теплые молекулы движутся вверх, отталкивая холодные молекулы вниз. Это движение может происходить через среду, например, от области вокруг аквариумного нагревателя (предпочтительно расположенного на дне аквариума), через воду, к Рыбам. Здесь тело теплой воды, по сути, движется через аквариум. Переносные обогреватели работают по тому же принципу, при этом теплый воздух уходит от них и проходит через помещение.
Проводимость происходит в гораздо меньшем молекулярном масштабе, где отдельные частицы передают тепло через столкновение и диффузию. Этот процесс может происходить только в пределах одной среды или между двумя объектами, которые находятся рядом друг с другом. Это более вероятно в твердых телах, потому что молекулы достаточно близки для этого процесса. Хорошим примером может служить тепло, проходящее через стены дома снаружи в жаркие дни или из дома снаружи в холодную погоду. Потеря тепла через стены в процессе теплопроводности является проблемой для плохо изолированных домов.
Тепловое излучение позволяет переносить тепло на гораздо большие расстояния, чем конвекция, и не нуждается в среде, потому что тепло распространяется как электромагнитные волны. Солнечное излучение, которое нагревает Землю, является примером теплового излучения, а также инфракрасного света, который излучается теплыми или горячими объектами и может быть обнаружен приборами ночного видения.
Единицы
Тепловое сопротивление измеряется как увеличение температуры на единицу мощности. Он обычно измеряется в градусах Цельсия на ватт или °C/W. Легко наблюдать изменение температуры по мере увеличения мощности, и можно рассчитать тепловое сопротивление, когда известны его мощность и увеличение температуры.
