Почему ячеистый пластик замедляет передачу тепла
Пенополистирол получают, вспенивая полистирол: внутри пластика образуется множество мелких ячеек с газом. Их стенки разделяют газ на небольшие замкнутые объёмы. Это важно: неподвижный газ проводит тепло хуже, чем сплошной пластик, а в тесных ячейках он не может свободно перемещаться и переносить тепло потоками, как воздух в открытой полости.
Тепло всё же проходит через материал — по тонким полимерным стенкам, через газ и в некоторой степени излучением. Но его путь разбивается на множество участков, а непрерывного массива вещества, который быстро передавал бы энергию от одной стороны плиты к другой, почти нет. Поэтому пенополистирол одновременно лёгкий и хорошо замедляет нагрев или охлаждение.
От ячеек зависит и практическое применение
Плиты используют в стенах, крышах и упаковке, где важно уменьшить теплообмен без большой массы. Однако свойства зависят не только от самого полистирола: если ячейки повреждены, а в материал попадает вода, часть газа может быть замещена влагой, которая проводит тепло лучше. Поэтому утеплитель работает эффективнее, когда его защищают от намокания и сохраняют целостность.
Секрет здесь не в том, что газ полностью блокирует тепло, а в его разделении на множество маленьких неподвижных объёмов. Именно поэтому толстая на вид плита может весить так мало: большую часть её объёма занимает газ, удержанный тонкими стенками полимера.
