la cuccia e il freddo. - falegnameria serena

Vai ai contenuti

Menu principale:

la cuccia e il freddo.

testi

La cuccia e il freddo,

La trasmissione del calore tra due corpi avviene, come si è visto, spontaneamente da un corpo a temperatura maggiore a un corpo a temperatura minore e il processo continua fino a che i due corpi non hanno raggiunto la stessa temperatura. Questo stato è detto stato di equilibrio termico. A seconda delle caratteristiche dei corpi coinvolti, la propagazione del calore può avvenire secondo 4 meccanismi differenti: la conduzione, la convezione e l'irraggiamento, la trasmittanza.
La trasmittanza,

In  termotecnica  la  trasmittanza termica  (indicata con U) è una  grandezza fisica  che misura la quantità di  potenza termica  scambiata da un materiale o un corpo per unità di superficie e unità di differenza di  temperatura. Definisce la tendenza di un elemento allo scambio di energia, ovvero l'inverso della  capacità isolante  di un corpo,   si misura in  W/(m2K).
La neve ha bassa trasmissione termica funge da isolante, quando nevica non togliere la neve dal tetto della cuccia perchè questa farà da freno alla perdita di calore interno cuccia
La trasmittanza aumenta al  diminuire  dello spessore ed all'aumentare  della conducibilità termica. Strutture con bassissima trasmittanza termica si caratterizzano per fornire un elevato isolamento termico, il legno ha una bassa trasmittanza mentre plastica e metallo hanno una elevata trasmittanza  non adatte alle costruzioni abitative
.
La conduzione                                                                                                               
CLIK VIDEO
Il trasferimento di calore per conduzione ha luogo tra due corpi a contatto, o tra parti di uno stesso corpo, che si trovano a temperature differenti. In questo caso, nella zona di contatto tra i due corpi, le particelle del corpo a temperatura maggiore, che possiedono un'energia cinetica più elevata, urtandosi con le particelle del corpo a temperatura minore, che possiedono un'energia cinetica più bassa, trasferiscono loro una parte della loro energia cinetica. Nella conduzione il calore si propaga attraverso gli urti tra le particelle. La conseguenza è un aumento della temperatura del corpo più freddo e una diminuzione della temperatura del corpo più caldo. Riscaldando per conduzione l'estremità di una sbarra metallica, per esempio, il calore si propaga all'interno della sbarra per urti fra le particelle del metallo, riscaldando gradatamente anche l'altra estremità. La conduzione è il solo metodo di propagazione del calore dei corpi solidi (mentre nei liquidi è accompagnata anche da un altro processo, la convezione).
La capacità di trasferire calore per conduzione, ovvero la quantità di calore trasmesso nel processo, dipende strettamente dalla natura del materiale, attraverso una grandezza, la conducibilità termica, caratteristica del materiale stesso. Le sostanze che hanno un'elevata conducibilità termica sono buoni conduttori di calore, mentre quelle per cui la conducibilità è bassa sono dette isolanti termici. In genere i metalli sono buoni conduttori di calore e la ragione microscopica è legata alla loro struttura interna: nei metalli una parte degli elettroni presenti negli atomi è libera di muoversi attraverso il metallo e questi elettroni, che sono responsabili anche dell'elevata conducibilità elettrica di questi materiali sono anche i responsabili della conduzione del calore. Il legno, il vetro, l'aria e alcuni materiali plastici particolarmente porosi (come, per esempio, il polistirolo) sono invece isolanti termici e vengono infatti impiegati per isolare le abitazioni da eventuali fughe di calore verso l'esterno, esistono tabelle che riportano la conducibilità termica di alcuni materiali.


Scambio termico
La quantità di calore trasmesso per conduzione per unità di tempo tra due punti è direttamente proporzionale alla superficie su cui avviene lo scambio termico e alla differenza di temperatura tra i due punti (il gradiente termico). La costante di proporzionalità è il coefficiente di conducibilità termica, che dipende dalla natura del corpo.
La convezione
La convezione è il processo di trasferimento di calore tipico dei fluidi. I fluidi hanno una capacità termica molto bassa e il processo di conduzione è di conseguenza molto lento. La convezione in un fluido è legata al trasporto di materia: quando si riscalda un fluido, la sezione che viene riscaldata per conduzione (per esempio attraverso il contatto con una parete a temperatura maggiore di quella del fluido) si sposta all'interno del fluido, trasportando energia termica. Si creano così all'interno del fluido delle correnti convettive, in modo che le molecole di fluido più ricche di agitazione termica si trasferiscono in un'altra parte del fluido stesso, trasportando il calore all'interno della massa del fluido stesso. Riscaldando una pentola d'acqua su un fornello, per esempio, la parte di acqua a contatto con la superficie inferiore della pentola si riscalda prima, viene sospinta verso l'alto a causa della sua minore densità (dovuta alla maggiore temperatura), mentre l'acqua più fredda viene sospinta verso il basso: le correnti che si creano trasportano il calore da un punto all'altro della massa d'acqua, riscaldando in breve tutto il fluido.
Premesso che una cuccia per cane ha lo scopo di raccogliere e conservare il più a lungo possibile il calore prodotto dal cane (effetto stalla) …migliore sarà la struttura ospitante, maggiore sarà il benessere del tuo cane.
Il fenomeno che si verifica in una cuccia per cane necessariamente aperta su un lato, trova una massiccia spinta dell’aria fredda che entrando in cuccia occupa la parte inferiore spingendo verso l’alto il leggero tepore prodotto dalla massa corporea del cane, l’aria calda in una breve unità di tempo viene spinta fuori, dall' apertura di passaggio per convezione, e per trasmittanza sulle pareti.
L'irraggiamento
Nei processi di conduzione e di convezione del calore è necessaria la presenza di materia: nel primo caso due corpi devono essere a contatto, nel secondo caso vi è trasferimento di materia di un fluido. Ma il calore si può propagare anche nel vuoto, senza contatto o senza trasferimento di materia. L'irraggiamento è il meccanismo di propagazione del calore nel vuoto ed è il modo in cui la Terra riceve calore dal Sole. Lo spazio interplanetario si può considerare prevalentemente vuoto, poiché la densità di materia al suo interno è molto bassa. Eppure la Terra è riscaldata dal  
Sole. I corpi caldi, come il Sole, la cui superficie è a circa 6000 K, emettono  radiazione elettromagnetica, costituita da onde generate da campi elettrici e magnetici, che si propagano nello spazio vuoto alla velocità della luce (circa 300.000 km/s). La radiazione elettromagnetica trasporta energia (energia elettromagnetica), che quando investe un corpo si trasferisce alle sue particelle, provocandone un aumento dell'energia cinetica. L'irraggiamento è il trasferimento di calore dovuto all'assorbimento di radiazione elettromagnetica. In questo caso non vi è trasporto di calore, ma di un'altra forma di energia, che si trasforma o perde calore a causa dell'assorbimento di onde elettromagnetiche. La quantità di energia elettromagnetica emessa da un corpo dipende dalla sua temperatura e la quantità di energia assorbita dal corpo colpito dalla radiazione dipende dalla natura della superficie. Una superficie chiara riflette maggiormente la radiazione elettromagnetica di quanto la assorbe, mentre una superficie scura assorbe più radiazione di quanta ne riflette.
Una distesa di ghiaccio o di neve riflette maggiormente la radiazione solare, mentre una distesa erbosa ne assorbe più di quanta ne riflette. Il rapporto tra radiazione riflessa e radiazione totale incidente sulla superficie di un pianeta è detto albedo: l'albedo terrestre varia considerevolmente a seconda del tipo di superficie e della copertura nuvolosa e ha un valore medio di 0,35.

Torna ai contenuti | Torna al menu