Domande per teoria di fisica tecnica

Domande fisica tecnica

Trasporto di calore per irraggiamento

L'irraggiamento è una forma di trasmissione di calore che avviene attraverso la propagazione di onde elettromagnetiche che possono essere di vario tipo (radio, microonde, raggi X e Y). Proprio per questo il calore si propaga non dal corpo più caldo a quello più freddo, ma entrambi i corpi irradiano calore l'un l'altro. A differenza di conduzione e convezione, l'irraggiamento propaga il calore anche nel vuoto, perché non ha bisogno di mezzi per la trasmissione. Le onde termiche vengono generate dall'agitazione termica delle molecole, che è legata alla temperatura in cui si trovano. L'agitazione termica è assente solo allo zero assoluto, appena si alza la temperatura inizia il movimento. L'irraggiamento riguarda: cottura in forno statico, radiazione solare sulle pareti degli ambienti e scambio di energia fra pareti, ambienti e occupanti.

Trasporto di calore per conduzione

La conduzione è un fenomeno della trasmissione del calore secondo il quale il calore fluisce da una regione a più alta temperatura ad un'altra a temperatura inferiore, attraverso uno o più mezzi a stretto contatto con loro. Principale differenza con la convezione: non dà luogo a spostamento macroscopico di materia. La diffusione molecolare è il meccanismo che sta alla base della conduzione: le molecole che stanno nella zona a temperatura maggiore hanno un'agitazione termica maggiore, quindi per diffusione l'agitazione viene trasmessa alle molecole vicine, abbiamo un moto vibratorio verso la temperatura minore, l'energia interna si sposta e il calore fluisce, ma le molecole stanno ferme. La relazione fondamentale del flusso di calore per conduzione è l'equazione di Fourier: ovvero flusso = k A ΔT/L, con k che è la conducibilità termica e si esprime in W/(mK) oppure in kcal/(mhC).

Trasporto di calore per convezione

La convezione è la modalità di trasporto di calore che si verifica tra una superficie solida e un fluido in moto che la lambisce. Si determina l'effetto combinato di conduzione e il movimento del fluido, però l'energia non viene trasportata per conduzione ma viene agevolata dal movimento macroscopico del fluido, perciò ho spostamento macroscopico di materia. Maggiore è la velocità del fluido, maggiore è l'efficienza del trasporto di calore. Abbiamo due tipi di convezione, a seconda delle cause che