wat beperkt stilstaande lucht?

De stromingsgeleiding van warmte volgensmij

Wat jij stilstaande lucht noemt, is dat de gemiddelde plaats van de luchtmoleculen zich niet verplaatst.
De luchtmoleculen verplaatsen zich met ca. 1600 m/s, en botsen ca. 1 miljard keer per seconde tegen een ander molecuul.
Daarbij kunnen ze snelheid (= warmte) aan elkaar overdragen.

Eigenlijk is het niet de lucht die een goede isolator is, maar de grote hoeveelheid stikstof die er zich in gasvorm in bevindt (78%). Zowel een wollen trui als (piep)schuim bevatten een soort van afgesloten bolletjes waarin de lucht (lees: grootdeels stikstof) zich bevindt en niet weg kan.

Nu naar de beperkingen:

1ste beperking is de zuiverheid van de lucht/stikstof die 'droog' moet zijn.

Naast de zuurstof (21%) is er vooral de waterdamp (een variabele 0,7% buiten) die net zoals de koolstofdioxide (0,03% à 0,04% buiten) beide enorm kunnen oplopen in binnenruimten en tot de broeikagassen behoren. De waterdamp doet de lucht immers wel geleiden en dan mag je van mij gerust aan onweer denken met bakken regen die naar beneden komen en nog gevaarlijkere bliksems met enorm hoge voltages.

Dus droge lucht (lees ook stikstof) heeft een lage warmtecapaciteit en dan mag je denken aan dubbel glas, maar ook meteen aan de sauna waar je in droge lucht miraculeus aan temperaturen kunt blootstaan die normaal heel je huid zouden verbranden (wat ook gebeurt bij ongevallen als men plots te veel water op de kolen werpt).

2de beperking is de temperatuur zelf van het gas, want daar geldt dan de formule van de thermische geleidbaarheid waarbij men vertrekt van de geleidbaarheid van de isolerende stof (wol, droge lucht in het dubbel glas, spouwisolatie...) bij nul graden Celsius en per stof (hier lucht of stikstof) wordt deze vaste stofwaarde dan vermenigvuldigt met een factor van 1 + het verlies aan warmteresisitentie per stijging in eenheden van de temperatuur.

Nu kun je op moleculair vlak wat gaan meedenken: Stikstofatomen zijn zeer grote atomen en worden daarom ook graag gebruikt bij autobanden omdat de lucht zo minder ontsnapt bij de poreuze foutjes in het bandweefsel (rubber; Bekaert metaaldraad; composiet) maar ook weeral minder warmtegevoelig is. Als ze meer en meer gaan trillen door echt hogere temperaturen gaan ze echter net als een vast materiaal ook de warmte toch tussen hun trillingen méér gaan doorgeven en verliezen ze eigenlijk een beetje hun lage warmtecapaciteitseigenschap.

En zo kom je weer op de basis: bij 0 graden Kelvin staat alles atomair stil qua trillingen (kan dus niet) en zoekt men in de LHC naar supergeleiding, maar bij hogere temperaturen verliezen gassen ook hun isolerende capaciteitseigenschappen.