Convezione. Δx = diventa. Attenzione: t tempo T Temperatura. Isoterma: linea (superficie) lungo la quale T è costante

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1 Attenzione: t tempo T Temperatura. Convezione Ioterma: linea (uperficie) lungo la quale T è cotante T 4 > T 3 > T 2 > T 1 > T 0 Non immettiamo energia in alcun modo: olo aria i muove vero P. t t energia termi unità di tempo uantità di energia tramea per unità di tempo t t x t ( a) x x v diventa x x t t ( a) Velocità dell aria t Energia termi che i tramette nell unità di tempo CALORE v x

2 T c m x T c m v t Dato che i ha : (a) diventa: x T c m v t gradiente di temperatura x T L energia termi che i tramette nell unità di tempo CALORE t è proporzionale al ATTENZIONE non abbiamo coniderato ancora i egni: o +?

3 Giorno: Brezza di mare mct C T C pacità termi del mare elevata, di giorno per ldari impiega maggiore tempo degli trati uperficiali della terra Notte: Brezza di terra Il mare di notte per raffreddari impiega maggiore tempo degli trati uperficiali della terra. Le correnti d aria ripetto alla figura precedente i invertono. Rildamento per convezione naturale

4 Friendly Heating Sitema di rildamento confortevole per le perone ideato in modo compatibile con la conervazione delle opere d'arte conervate nelle chiee

5 Monitoraggio di S. Maria Maggiore di Roc Piétore

6 Riultati relativi al friendly heating termologia_05_pag 11.ppt

7 Tramiione del Calore Conduzione tramiione di energia per azione molecolare T c > T f A ( T c T ) t f 1 Cofficiente di conducibilità termi () A Materiale l/(m ºC) J/(m ºC) Aria Calcetruzzo Ferro A ( T ) t c T Lana di vetro f Malta Mattone uercia Pann. Sughero Vetro Coefficiente di conducibiltà termi Tabella da PJ. Nolan

8 T c 21.0 ºC A Eempio u conduzione ual è la quantità di energia che fluice in un giorno attavero una parete di quercia di peore 10.0 cm, lunga 3.00 m ed alta 2.40 m? T f ºC Da ( ) A T t c T f [ º C] 2 ( ) ( ) m 1 J h m º C 10 cm i ha cm 1h 1m J Watt h J 1000W 3600 W 25.3 Watt h potenza energia/tempo [W] [J / ec], Watt [energia] W ec W h Tale energia deve eere fornita dal itema di rildamento per mantenere la temperatura di 21 º C nell ambiente interno. o

9 Speore equivalente di varie pareti A A 1. A A ( ) T c T f t ( ) T c T f t ual è lo peore equivalente per avere lo teo iolamento? Lana di vetro 1. Calcetruzzo 1 c 1

10 Speore di lcetruzzo ( ) in otituzione di 10 cm di lana vetro ( ): 1.30 J/(m º C) J/(m º C ( 10.0 cm ) 3.14 m 2 Calcetruzzo m m otituend o gli opportuni valori 1.57 m Mattone v v otituend o gli opportuni valori 1.91 m Vetro q q otituend o gli opportuni valori 0.36 m Legno di quercia Al Al otituend o gli opportuni valori 565 m Alluminio La lana di vetro è la oluzione migliore.

11 Ciclo di convezione ulle pareti con intepedine Dalla tabella delle conducibilità termi i ha per l aria il minore, pertanto il migliore iolamento o la peggiore conducibilità termi. Putroppo i generano correnti convettive, che quindi trametto il lore dalla parete lda a quella fredda. Impedendo il movimento dell aria quindi i potrebbe ottenere un itema iolato in modo ottimale. L utilizzo della lana vetro oppone reitenza al movimento dell aria. Il buon iolamento della lana vetro è dovuto alle acche d aria che i formano nelle fibre di vetro.. Iolamento della finetre a vetromera non ottimale per l aria o ga peanti, preenti all interno con poibili correnti convettive..

12 Dettaglio ul gradiente di temperatura Prendiamo una porzione infiniteima lungo l etenzione della barra come dx Prendiamo una areola della ezione che indichiamo con ds Ricrivo ( T c T ) A f t Per dimenioni infiniteimali dim. piccole d quindi diventa dt dx ds dt Ci arà quindi una piccola quantità di lore (d) che paa attravero quet areola.per le proporzioni infiniteimali i ha:

13 d Il Calore va dalla zona a temperatura più alta Nella direzione della zona a temperatura più baa. > d dt dx ds dt T ( x + dx) T (x) ( x + dx) (x) definizione dx 0 dt dx > 0 uindi c è un egno - >

14 Irraggiamento Irraggiamento: Tramiione dell energia mediante onde elettromagnetiche. Infraroo da 0.72 a 1.5 μm VICINO Per lunghezze d onda uperiori a 0.72 μm da 1.5 a 5.6 μm MEDIO da 5.6 a 1000 μm Le onde elettromagnetiche hanno la tea velocità, la velocità della luce c λν. c m/. λ è la lunghezza d onda in metri. ν è la frequenza di ocillazione dell onda. LONTANO

15 Emiione di radiazione Legge di Stefan-Boltzmann: ogni corpo alla temperatura T emette una quantità di energia proporzionale alla quarta potenza della temperatura aoluta. 8 σ ε σ A T t tempo J 2 m K 4 uantità di energia tramea emittanza 0 1 cotante di Boltzmann Superficie del corpo Temperatura del corpo Un corpo emette olo le radiazioni che riece ad aorbire. Corpo nero (atrazione) aorbitore e emettitore perfetto ε 1

16 Aorbimento ed emiione Corpo ituato in un ambiente, l energia totale aorbita arà data dalla differenza tra l energia aorbita dall ambiente a e quella irragiata i a i 4 a ε σ A T t ε σ a i a c A T 4 c t Aumiamo iano corpi neri ε a ε c 1 4 a 4 c σ A ( T T ) t a i Eempio del corpo umano T 37 ºC di fronte ad una parete a 10 ºC, uanta energia viene ceduta al minuto? Aumiamo una uperficie di 2 m 2. T per σ A ( T muro 8 T J 2 m K 4 per 4 ) t 310 K T muro ( 2.00 m ) [( ) K ] J l K

17 Radiazione di corpo nero in funzione di λ. Legge di Planc: decrizione teori della legge di Boltzmann, aumendo che le onde elettromagnetiche poono eere aorbite o emee in modo dicreto (quanti). E hν Intenità ripetto a λ crece fino a λ max T h λ max, poi decrece. Legge di Wien dello potamento cotante 3 m 34 K J

18 Rivelatore di onde elettromagnetiche (una finetra): l occhio

19 T i ha lampade ad inndecenza λmax μm nm : Un corpo a temperatura ambiente ~ 300 K : λ max 10 m K μm 9660 nm 300 K T 5800 K i ha (temperatura del λmax μm 499 nm ole)

20 Emiività decrive quanto i avvicina un corpo al comportamento perfetto del corpo nero Emittanza è definita per un materiale reale, va miurata volta per volta, uare tabelle è poco opportuno.

21 Emiività Tabelle Come i nota dalla tabella i poono riportare degli intervalli Un occhiata a materiali di notro interee. Continua