Un dispositivo di raffreddamento in polistirolo espanso fa un buon lavoro nel mantenere le cose fredde perché il materiale è un cattivo conduttore di calore. Un contenitore chiuso di polistirolo crea una "zona fredda" in cui il calore proveniente dall'esterno entra a una velocità molto lenta. Il polistirolo ha buone proprietà isolanti perché ha milioni di minuscole bolle d'aria che rallentano l'avanzamento del calore attraverso il materiale.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Il polistirolo è un isolante, il che significa che contribuirà a mantenere il calore dell'ambiente lontano dal tuo dispositivo di raffreddamento. Tuttavia, avrai comunque bisogno di agenti di raffreddamento (come gli impacchi di ghiaccio) per rendere il freddo più freddo.
Conduttività termica
Tutti i materiali hanno proprietà che gli scienziati e gli ingegneri chiamano conducibilità termica - la capacità condurre calore. Alcune sostanze conducono molto bene il calore, mentre altre conducono male il calore; entrambi i tipi di materiali sono utili nelle giuste circostanze. Ad esempio, una padella dovrebbe condurre il calore in modo efficiente, riscaldandosi rapidamente e mantenendo la stessa temperatura sulla sua superficie per una cottura uniforme. Un guanto da forno, tuttavia, dovrebbe condurre male il calore per proteggere le mani da pentole calde.
Conduttori e isolanti
I metalli sono buoni conduttori di calore perché gli atomi di metallo condividono prontamente i loro elettroni esterni; ciò consente agli oggetti metallici di trasferire rapidamente l'energia termica. Il rame è uno dei migliori conduttori di calore con una conduttività termica di circa 20.000 volte maggiore dell'aria. Alcuni metalli non metalli fanno anche buoni conduttori di calore; il diamante, ad esempio, ha oltre il doppio della conduttività termica del rame. Generalmente, tuttavia, la maggior parte dei materiali non metallici come l'elio e la sabbia sono cattivi conduttori di calore. Il polistirolo è realizzato in polistirene plastico, un solido non metallico con bassa conduttività termica.
Solidi e bolle d'aria
In generale, i solidi producono conduttori di calore migliori rispetto a liquidi o gas, e i gas sono i più poveri dei tre stati della materia. Il polistirolo è strutturato come microscopiche bolle d'aria contenute da pareti relativamente rigide. Oltre a rendere più leggera la sostanza, le bolle riducono la conduttività termica del materiale ad un valore solo leggermente superiore a quello dell'aria.
Imballaggi per ghiaccio e freddo
Sebbene un semplice contenitore in polistirolo mantenga le cose fredde per lunghi periodi , non li rende freddi se sono già caldi. E anche se il materiale è un buon isolante termico, un po 'di calore lo attraversa, anche se lentamente. Per contrastare il calore che entra nel dispositivo di raffreddamento e per raffreddare gli articoli che potrebbero essere stati a temperatura ambiente, ghiaccio e impacchi freddi riducono la temperatura interna del dispositivo di raffreddamento.
