Riassunto teorico Fisica tecnica ambientale (scritto a mano)

Legge di Fourier e conduzione termica

Fourier conduzione

Legge applicabile a piani isotermi → stessa (ξ)

Validità della formula

• Facce opposte piane e parallele
• Materiale omogeneo e isotropo
• Flusso monodimensionale
• Flusso costante

Convezione termica

Newton e irraggiamento

T → 273K

Stefan Boltzmann per corpo ideale, per corpi reali

Planck

Legge di Fourier

Il flusso va da T_H → T_L

Fourier conduzione: q = λ•A•ΔT/Δx

Piani isoterma: Legge applicabile parole integrate

q = λ•A•(T₁-T₂)/L

Convezione termica

q_n = h•A•Δt

Convezione naturale, convezione forzata, moto turbolento, calore assorbito, condizione stratificata, moto laminare

T ⟶ 273K

Stefan Boltzmann

q = E in relazione ad una A E < 1

E = E_R/E_N

q = A•E•A•T⁴ per corpi reali

A = emissività

Analogia legge di Ohm

i = ΔV/R

Planck = distribuzione potenza trasportata

Potenziale termico

Legge di Wien

q_a = A•ΔE_t/R

λ [w / m.k]

Valutazione di λ

Con metodo piastra calda con anello di guardia

Se λ < 0,74 → Dipendenza umidità (8% →)

Materiali

• Alveoli con C. Alta densità
• Materiale alveolare, fibrogranulare, naturale, artificiale, paglia, vetro, roccia

Ponte termico

= Anomalia geometrico irraggiamento 1367 W/m²

Radiazione e superfici

• UV, UVB, UVA, visibile
• Vetro passa fino a 3m
• Passa φ > Superficie opaca non trasparente
• Rivelatorio opaco = Non passa radiazioni
• Potere emissivo bassa e piccola φ
• Superfici selettive
• Superficie colorata di nero capace di assorbire nello spettro del visibile

Aumentare assorbimento

• Deposito sali su superficie ↑(α) ↓(ε)
• Se si sta T < 900°C
• Metallo passivato
• Scelta metallo: puro, verniciato, passivato (ossido)

Zona di transizione

Regime di flusso

Aerogeneratori passati da 30m a 110m per superare strato limite

Numero di Reynolds

Re = ^{Forza di Inerzia}/_{Forza Viscose}

hc cambia se forzata, naturale

Isola di calore Δ6 = 5*/6°C

Diagramma

Strato limite ≅ 100m

Soluzione

• Tetti con vernici apposite (Cool Roof)
• Aumentare riflesione (Green Roof)

Strato limite di temperatura

Strato limite temperatura

Numero di Nusselt

Nu = _{q conduttivo}

Nu = V^h.L

Conduttibilità termica fluido

Nu = Convezione elevata

Nu = Conduzione elevata

Nu elevato per h e L elevati

Numero di Prandtl

Pr = _{Diffusione molecolare della quantità di moto}/_{Diffusione molecolare del calore}

Processo attivo

Da T a T_max: uguale percorso, stesso Δh = stesso dispendio energetico

Confort ambientale

• Benessere termogrometrico
• Fattori: temperatura, umidità aria, qualità aria, livello di rumorosità, luminosità
• Ambiente, aria, climatizzazione, grado igrometrico
• T. media ambiente moderato, severo

Risposta fisiologia al caldo

1. Diffusione (vapore esce da pori)
2. Sudorazione (H₂O bagna pelle)

T_max = T_nuclo = T_pelle

Vasocostrizione, calore, pelle d'oca, caldo, vasodilatazione

Diffusione, sudorazione

Evaporazione assorbe calore, calore latente evaporazione

Brivido (ris/cald.) nucleo, calore

Calore disperso

1. m_pC_pΔE costanti

Nucleo 37 ± 0.5 °C

Campo delle sensazioni

Metabolismo basale

Dispendio energetico per mantenere vita 43 W/m²

1 MET = 58,2 W/m²

Energia chimica → E.F.

Aria espirata 34/35°C

Umidità

• φ = 70%
• Umidità = 100%
• Umidità specifica X = m_v / m_as
• Umidità relativa Y_r = m_v / m_vs

Legge di Poisson

P V^γ = const

Cicli termoelastici inversi

Pompe di calore basati su passaggio fase

Boyle pV = nR^*t

Isoterma

pV = k ciclo diretto, ciclo indiretto

Scambia lavoro non calore

Diagrammi

PSI _cometrici→ Carrier

Trasformazione isoentalpica

= Adiabatica, per s stessa

PDA (T_L═ T_E & T₂) a punto

ΔS = ± M - (C_r + R_k + E_SW + E_{D +} E_VE + E_{VE + L}) W

Comfort

= Condizione di benessere e percezioni sensoriali

Corpo mantiene T corporea = omeoterma

Clo fattore di vestiario

Liquido

Clap ejron curva di vapore

Tventalpìa funzione di stato di un sistema, esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente

H = U + PV

Boyle - Mariotte

Legge gas perfetti

PV = nRT

Lavoro termodinamico

L = FS → L = _F/_A (S A) → L = PV

Forma di differenziali

∆L = P dV

L = ∫ _Vi^V_f P dV

Ciclo Carnot inverso

Scambiatore di calore condensatore

Espansore valvola di laminazione

Scambiatore di calore evaporatore

Compressore