Trasmissione del calore esercizi attraverso una parete

Il valore del flusso di calore che a regime stazionario attraversa la parete nell'unit di tempo descritta dalla legge: dove: l'intervallo di tempo la conducibilit termica del materiale la superficie della parete la differenza tra la temperatura interna ed esterna lo spessore della parete Parete. Conduzione Termica Nella conduzione l'energia termica viene trasferita tramite le interazioni tra le molecole, ma senza che esse si spostino. Le leggi di Ohm: V R I e  R   l/S con resistivit elettrica, sono completamente equivalenti alla precedente espressione termica e quindi viene spontaneo, assumendo la resistivit come il reciproco della conduttivit, associare al concetto di resistenza termica RT il rapporto: l S). Infine eguagliando le somme delle variazioni delle temperature alle somme dei termini contenenti il calore si ha: Ti-Te (i-1 l -1 e-1) Q S t) che pu essere scritta, ritornando al flusso di calore: Q/t (Ti-Te)S(i-1 l -1 e-1)-1. Ma il risultato non coincide affatto, sapete dirmi dove sbaglio? Uno scienziato francese del XIX secolo, Jean Fourier, osserv che il calore trasmesso nell'unit di tempo proporzionale al gradiente di temperatura e all'area della sezione. Si consideri, quindi, una parete piana isoterma (cio la superficie ha la stessa temperatura) di materiale omogeneo. Una struttura che raramente corrisponde, dal punto di vista termico, alla stragrande maggioranza delle costruzioni romane e ancora non sufficiente per le province pi fredde dItalia (zone climatiche E e F) che dal gennaio 2010 devono avere costruzioni con pareti caratterizzate da trasmittanze rispettivamente 0,34. La termodinamica studia gli scambi di energia termica (calore) tra sistema e ambiente, ma non considera n le modalit in cui questo calore viene scambiato n il tempo necessario per raggiungere lo stato di equilibrio. Il coefficiente di adduzione interno i diverso da quello esterno e.

Trasmissione del calore : m

Il coefficiente di conducibilit di un materiale dipende dalla sua struttura molecolare e macromolecolare. Per contrastare gli effetti dovuti alla convezione e allirraggiamento sufficiente una parete ben coibentata. La grandezza K (i-1 l -1 e-1)-1 chiamata trasmittanza termica, mentre il suo reciproco la resistenza termica RT (i-1 l -1 e-1). Fig.7 Esempio di parete isolante del valore di 0,35 W/m2 K. Fig.3 Gli aerogel sono dei formidabili isolanti termici.

La presenza del vetro rispetto alla parete provoca un aumento del flusso a causa dellincremento delle propriet conduttrici, tanto pi grande quanto sottile lo spessore l del materiale. In citt i valori riportati nelle tabelle per una parete verticale sono i9 W/m2K, e23 W/m2K.

La trasmissione del calore Treccani, il portale del sapere

Dati: Soluzione: Calcoliamo il flusso calore che si disperde attraverso la parete: Sostituiamo i dati del problema: Calcoliamo il flusso di calore specifico: Sostituiamo i dati: Resistenza termica Nell'espressione del flusso termico: la grandezza rappresenta la conduttanza termica C W/K. T 20 C 293.15 K A 20 m2 s 10 cm 0.1 m k 0.8 W/m K Il valore della conducibilit termica, k, l' ho ricavato su internet. Un esempio nell'edilizia: per contenere i consumi energetici possiamo scegliere di installare infissi con vetro camera, (dei doppi vetri separati da un'intercapedine riempita di gas tipo l'argon oppure possiamo rivestire i muri perimetrali pi esposti con del materiale isolante (chiamato cappotto in questo modo evitiamo. Fig.5 Schematizzazione  del problema i Agli andamenti lineari allinterno del materiale (dovuti alle variazioni di resistenza termica degli strati di materiale omogeneo) corrisponde anche una variazione relativa a un piccolo straterello daria in prossimit della superficie piana, sia allinterno della stanza che allesterno. Il risultato dunque inferiore al pi piccolo dei valori i, /l, e. Riprendendo l'esempio precedente sul riscaldamento domestico vediamo che l'aria calda vicino al radiatore si espande (per l'aumento di temperatura) e sale in alto per via della sua minore densit. Fig.3 Gli aerogel sono dei formidabili isolanti termici. Flusso termico in una parete piana Descriviamo ora il procedimento per calcolare la dispersione di calore di un solido opaco, ad esempio una parete (essendo un solido opaco, l'unica modalit di scambio termico possibile la conduzione). La resistenza termica non contiene cos il termine dovuto allarea e ha lunit di misura Km2/W. In citt i valori riportati nelle tabelle per una parete verticale sono i9 W/m2K, e23 W/m2K. La massa di aria calda sposta la massa di aria pi fredda generando un moto convettivo in cui il fluido caldo sale verso l'alto e quello freddo scende verso il basso. Materiale Coefficiente di conducibilit termica W m K) Rame 401 Ferro 80,4 Argento 429 Quercia 0,15 Lana di vetro 0,042 Lana di roccia 0.039 Mattone 0,4-0,9 Sughero 0,04 Vetro 0,7-0,9 Quindi, il calore si diffonde attraverso il materiale da una temperatura superiore a una temperatura.

Conduzione Termica Nella conduzione l'energia termica viene trasferita tramite le interazioni tra le molecole, ma senza che esse si spostino. Le leggi di Ohm: V R I e  R   l/S con resistivit elettrica, sono completamente equivalenti alla precedente espressione termica e quindi viene spontaneo, assumendo la resistivit come il reciproco della conduttivit, associare al concetto di resistenza termica RT il rapporto: l S). Il coefficiente di conducibilit di un materiale dipende dalla sua struttura molecolare e macromolecolare. Prima di descrivere nel dettaglio le modalit di trasmissione, ricordiamo due grandezze (vettoriali) fondamentali: Flusso termico totale o potenza termica. Il suo inverso invece la resistenza termica R : e l'espressione del flusso pu essere scritta come: Dividendo tali grandezze per l'area A della parete si ottengono rispettivamente la conduttanza e la resistenza termiche unitarie, rispettivamente espresse da: E quindi il flusso termico specifico.