Trasmissione del calore

FISICA TECNICA

ATTENZIONE: questi appunti sono esclusivamente per uso personale, non possono essere modificati, venduti e distribuiti senza il permesso dell’autore. Non vogliono essere in alcun modo intesi come una sostituzione alle lezioni, ma possono essere utili per confrontare i propri appunti. Non mi assumo alcuna responsabilità per eventuali errori o imprecisioni. In bocca al lupo.

Riccardo Bedore

FISICA TECNICA

*ATTENZIONE: questi appunti sono esclusivamente per uso personale, non possono essere modificati, venduti e distribuiti senza il permesso dell’autore. Non vogliono essere in alcun modo intesi come una sostituzione alle lezioni, ma possono essere utili per confrontare i propri appunti. Non mi assumo alcuna responsabilità per eventuali errori o imprecisioni. In bocca al lupo.

Riccardo Bedore

Trasmissione del calore

1^a Parte del Corso

Calore: Modalità di trasporto dell’energia → Trasporto di energia attraverso la materia

• Può essere associato anche a trasporto di massa
• Metodo di trasmissione del calore:
  • Con trasporto di massa:
    • Convezione
  • Senza trasporto di massa:
    • Conduzione
    • Irraggiamento
      • No materia tra i corpi

Anche quando la massa c’è il trasporto di energia più o meno mescolato con trasporto di massa macroscopico

Facciamo riferimento al modello del continuo (valido sopra le 10-100 volte la lunghezza interatomica)

Nel modello del continuo immaginiamo la materia distribuita in modo uniforme e fatta di punti materiali

Nel trasporto di energia c’è sempre un moto microscopico (di atomi, molecole, ...) su scala fine (struttura fine)

→ A livello macroscopico non ci accorgiamo di tale moto

- Pertanto a livello macroscopico non c'è sempre un moto

• Se il trasporto di energia avviene a livello microscopico allora non ho un trasporto di massa macroscopico, si parla di trasporto diffusivo o diffusione (trasp. di energia, quantità di moto,...)
  • Il trasporto diffusivo avviene ad una scala talmente fine da non poter essere rilevato macroscopicamente

• Se il trasporto di energia avviene a livello macroscopico (ovvero posso misurare una velocità) allora ho un trasporto di massa macroscopico, si parla di trasporto advettivo o allegorico
  • Velocità misurabile quindi, non delle molecole, ovvero non a livello microscopico
  • Non si è in grado di misurare la velocità delle molecole

→ L'advezione può esserci o meno (se c'è ∇u, e non c’è u≠0), mentre la diffusione c’è sempre

• Se ho trasporto macroscopico ho sicuramente anche quello microscopico
  • In ultima, quando ho quello macroscopico, il microscopico viene oscurato

• L'advezione non è presente nei mezzi solidi e può essere presente in quelli fluidi (non è detto)
  • Nei fluidi si possono avere sia diffusione che advezione

→ La contemporaneità di diffusione e advezione è detta convezione

→ La diffusione di energia è detta conduzione

• Lo si ha in mezzi stazionari (no moto macroscopico) quali solidi o fluidi

→ Con il modello del continuo la temperatura è una funzione che varia con continuità, posso definire T in ogni punto materiale, allo stesso modo

Si può parlare di velocità del punto materiale

Conduzione (diffusione) di energia

Lettore flusso termico

P non si muove -> Non ho advezione

P si muove -> Ho advezione

Accade qualcosa solo se λ sono disuniformità -> immagino che T vari da punto a punto -> non equilibrio

Sistema compresso in non equilibrio -> ha in ogni punto in ess

-> equilibrio locale

Si parla, intesa, al trasporto di energia che avviene in un intorno del punto P.

q = _dQ/^da•dt [_W/^{m^2}] = q̅ (r̅, t, m̅) •m̅ = q_i•m̅

Prodotto scalare

Di modo esce e basta, non ha diret. permanente

Densità di flusso termico (arr(t)) -> se il punto P si muove, immagino che q vari

Quantità di calore che transita attraverso da in dt

Allo stesso modo varia g anche variando

La giuntura del piano S indica