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Molte persone hanno sentito parlare di “isolanti” nelle lezioni scolastiche di scienze: quelle cose che, tra le altre cose, aiutano a mantenere le cose calde. E tra i materiali che tengono calde le cose nel mondo, si dice che lo Styrofoam tenga caldo, giusto?

Il polistirolo tiene caldo perché è fatto di polistirene espanso, che ha molte sacche d’aria intrappolate. L’aria non permette al calore di passare attraverso di essa troppo bene, quindi le sacche d’aria nel polistirolo isolano qualsiasi cosa sia nel contenitore e impediscono al calore di fuoriuscire.

Tuttavia, c’è un errore comune fatto sul termine ‘Styrofoam’ quando si parla di materiale che mantiene le cose calde. In questo articolo, scoprirai in dettaglio cos’è lo Styrofoam, qual è l’errore, un avvertimento e la scienza completa che sta dietro a come lo Styrofoam tiene le cose calde.

Lo Styrofoam tiene le cose calde?

Cos’è lo styrofoam?

Styrofoam è effettivamente il termine registrato per il materiale plastico espanso a base di petrolio conosciuto scientificamente come polistirene. È prodotto dalla Dow Chemical Company. Dow lo possiede dal 1947, quando fu brevettato dopo che i ricercatori del laboratorio di fisica chimica di Dow scoprirono come produrlo, riscoprendo un metodo usato per la prima volta dall’inventore svedese Carl Georg Munters.

Il polistirolo è molto efficace come isolante, e quindi è una delle plastiche più comuni usate nella produzione di materiali isolanti in plastica.

Il polistirolo è ottimo per fermare il trasferimento di calore. Questo particolare tipo di isolamento è chiamato “isolamento termico”. Di conseguenza, l’applicazione pratica dello Styrofoam è nella fabbricazione di pannelli isolanti che funzioneranno di fatto come pannelli isolanti per l’edilizia nei muri, nei tetti e nelle fondamenta delle case. Oltre alle guaine isolanti per l’edilizia di questo tipo, viene utilizzato anche per l’isolamento delle tubature.

Il polistirolo è facilmente identificabile per il suo colore azzurro. Per questo viene comunemente chiamato “Blue Board”.

Ci sono diversi tipi di polistirolo?

Quando le persone pongono la domanda “lo Styrofoam tiene caldo?”, potrebbero non parlare sempre dello stesso Styrofoam. Come avete visto sopra, lo Styrofoam è tecnicamente un termine registrato per il materiale usato nell’edilizia. Ma c’è un errore che la gente fa.

In molti posti nel mondo, colloquialmente, ‘styrofoam’ è una parola che viene usata casualmente per riferirsi ad un altro materiale che è di colore bianco e fatto anch’esso di polistirene espanso – anche se non con lo stesso processo. È più comunemente usato nei contenitori per alimenti e nelle tazze da caffè e negli imballaggi per mantenere calde cose come il cibo o il caffè. Quello che sta succedendo qui è un caso di un marchio che diventa generico.

Questo è un errore. Perché questo materiale è completamente diverso dal polistirene usato nell’isolamento vero e proprio dello Styrofoam, anche se questo materiale spesso erroneamente chiamato ‘Styrofoam’ tiene anche le cose calde.

La Dow Chemical Company dice che non c’è una tazza da caffè, un contenitore termico o un materiale da imballaggio al mondo che sia fatto di Styrofoam. Il materiale che si pensa costituisca tali articoli, spesso ritenuto Styrofoam, non è quindi enfaticamente Styrofoam. Il materiale confuso con lo Styrofoam, dice la Dow Chemical Company, dovrebbe essere indicato con il termine generico “schiuma”.”

Un avvertimento

Mentre state leggendo questo, una parola al saggio: sarebbe molto imprudente tenere bevande in tazze del tipo di materiale che viene scambiato per “styrofoam”. Il polistirolo, per quanto possa aiutare a mantenere le cose calde, contiene le sostanze stirene e benzene.

Il polistirolo tiene caldo?

Sono sostanze estremamente tossiche per gli esseri umani. Sono sospettati di essere cancerogeni (sostanze che causano il cancro) e neurotossici (sostanze che danneggiano i tessuti nervosi).

I cibi caldi e i liquidi che la gente mette dentro pensando che tale schiuma li tenga caldi, in realtà inizia una parziale decomposizione di tale schiuma. Questo fa sì che le tossine presenti in essi si dissolvano. Quando vengono messi alle labbra, si assorbono le tossine nel flusso sanguigno e nei tessuti.

In ogni caso, un thermos o un contenitore cattura il calore con un margine molto maggiore di quello con cui tale schiuma tiene caldo. Mentre la capacità di questo tipo di schiuma di tenere le cose calde è di per sé buona, impallidisce assolutamente in efficienza ed efficacia di fronte a questo rivale. Quando c’è un’alternativa migliore, non sarebbe una buona idea considerarla a prescindere da qualsiasi altra preoccupazione, comunque?

Come fa lo Styrofoam a tenere le cose calde?

Lo Styrofoam è fatto principalmente di aria: circa il 98%. L’aria è estremamente cattiva nella conduzione, ma buona nella convezione.

Secondo la legge di conservazione dell’energia, la quantità totale di energia in qualsiasi sistema non può essere creata o distrutta. Quindi, diciamo che si sta guardando l’energia termica in un particolare sistema: l’energia termica non può essere “distrutta” e non si scioglie, diciamo, da sola. Da sola, rimane costante. Può solo essere “persa”: l’energia termica può spostarsi da un oggetto più caldo a uno più freddo.

Perché il polistirolo “tenga qualcosa di caldo”, allora, significa che il trasferimento di calore dall’oggetto a qualsiasi altro oggetto fuori o intorno ad esso che sia di temperatura inferiore deve essere fermato. Allora, per la proprietà dell’energia che rimane costante e non si distrugge, il calore rimarrà “immagazzinato”. In poche parole, questo è fondamentalmente come funziona il processo di isolamento.

Il polistirolo mantiene le cose calde?

Il “trasferimento di calore” può avvenire per conduzione o convezione.

La conduzione avviene quando l’energia termica può sfuggire via, passando da un oggetto caldo ad uno più freddo quando i due sono in contatto tra loro, toccandosi fisicamente. (Quanto velocemente questo accade dipende da cose come la differenza di temperatura tra i due oggetti, e un sacco di altre cose). Come è stato notato, l’aria, che è il principale componente del polistirolo, non è un buon conduttore.

La convezione è il trasferimento di calore dovuto al movimento di massa delle molecole (le molecole sono le piccole cose di cui è fatta tutta la materia). Avviene quando alcune molecole della materia scorrono da un posto all’altro, e l’energia termica viene trasportata in questo processo. Ma l’aria è un buon convettore, giusto? Allora come fa lo Styrofoam a isolare?

Bene, il processo con cui lo Styrofoam è prodotto fa sì che intrappoli l’aria in piccole “tasche” o “bolle”. Questo impedisce all’aria di fluire in modo adeguato. Di conseguenza, il trasferimento di calore viene negato al minimo perché la bassa massa in qualsiasi punto fisso particolare non può immagazzinare una grande quantità di calore. Questo blocca efficacemente anche il flusso di energia termica per convezione.

Quindi, sia la conduzione che la convezione vengono eliminate dall’equazione. Di conseguenza, lo Styrofoam è un buon isolante.

Lo Styrofoam mantiene le cose calde?

Lo Styrofoam è tipicamente messo nelle cavità delle pareti per mantenere caldo l’interno degli edifici. Intrappolando l’aria e riducendo il trasferimento di energia termica, mantiene il calore necessario all’interno dell’edificio. Se invece il materiale usato nell’edificio in queste costruzioni fosse stato il metallo, sarebbe stata una cattiva idea. Questo perché i metalli di solito permettono all’energia termica di fluire attraverso di loro, e sono quindi cattivi “isolanti”.”

Altre importanti applicazioni della proprietà dello Styrofoam di mantenere le cose calde includono:

  • Tetto e pavimento
  • Basements
  • Forme di cemento isolanti
  • Isolamento esterno e sistemi di finitura
  • Acustica e impatto sonoro

In sintesi quindi, lo Styrofoam mantiene le cose calde perché:

  • Styrofoam è polistirene espanso.
  • È composto da circa il 98% di aria.
  • L’aria è un cattivo conduttore di calore, ma un discreto convettore.
  • Il polistirolo è fatto in un processo che crea un materiale che intrappola l’aria in bolle o tasche.
  • Anche la convezione viene fermata.
  • Il calore non può fuoriuscire.
  • Come risultato, lo Styrofoam mantiene le cose calde.

Ora sapete cos’è lo Styrofoam, e come fa a mantenere le cose calde. Si spera che ora abbiate anche imparato l’errore comune che la gente fa riguardo al particolare polistirolo di cui si parla quando si discute la domanda “Il polistirolo tiene caldo?” e gli effetti dannosi che può avere quell’altra schiuma che tiene caldo.

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