Studentische Naturwissenschaften: Was ist ein guter Isolator?
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Wie funktionieren Isolatoren? Was macht einen Isolator besser als einen anderen?Wie funktionieren Isolatoren?
Studentische Naturwissenschaften: Was ist ein guter Isolator?
Energie wird immer von einem Objekt mit höherer Temperatur auf ein Objekt mit niedrigerer Temperatur übertragen. Mit anderen Worten: Wärme fließt immer von heiß nach kalt. Wenn wir versuchen, etwas zu isolieren, versuchen wir, die Übertragung von Energie von einem wärmeren Objekt auf ein kälteres Objekt zu verhindern. Eine gute Isolierung verhindert, dass Energie leicht von einem Objekt auf ein anderes übertragen wird.
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Alle Materie besteht aus winzigen Teilchen, die sich ständig bewegen. Die Moleküle, aus denen der Körper besteht, sind durch chemische Bindungen miteinander verbunden. Isolatoren verfügen über starke Bindungen, die ihre Moleküle zusammenhalten. Da sich isolierende Partikel nicht leicht bewegen, ist die auf andere Partikel übertragene Energie vernachlässigbar. Dies verhindert, dass Moleküle Energie gewinnen und die Temperatur erhöhen. Gute Isolatoren sind beispielsweise Wolle, trockene Luft, Kunststoff und Styropor.
Materialien, die keine guten Isolatoren sind, werden als Leiter bezeichnet. Leiter haben lose Verbindungen, die es Molekülen ermöglichen, sich leicht zu bewegen und Energie von einem Teilchen auf ein anderes zu übertragen. Metalle sind im Allgemeinen gute Leiter.
Folgen: Was macht einen Isolator besser als einen anderen?