Come avviene la propagazione del calore

di Hafida Elb tramite: O2O difficoltà: media

Lo studio della propagazione è un importantissimo ramo della scienza che si occupa di studiare il flusso di energia termica nella materia, causato principalmente dalla differenza di temperatura. Infatti il colore, sia sotto forma di mori molecolari che di radiazione elettromagnetica, obbedisce alle le leggi naturali di propagazione. Con questa guida vi spiegherò come avviene la propagazione del calore.

1 La termodinamica ci spiega la velocità di passaggio del calore in base alla temperatura e alle proprietà dei materiali con cui viene in contatto. Proprio per questo motivo, l’efficienza di qualsiasi apparecchio che usa l’energia dipende dalla diminuzione di certe velocità di propagazione del calore rispetto ad altre velocità. Un esempio molto semplice potrebbe essere il sistema di riscaldamento delle nostre case che funziona in modo efficiente quando la perdita del calore è ridotta al minimo. Altri esempi possono essere i frigoriferi, i forni, i motori e sopratutto il corpo umano. IN questi casi il calore viene guadagnato o perso attraverso più mezzi di propagazione del calore: l’irraggiamento, la convezione e la conduzione.

2 La conduzione non è altro che il flusso di energia termica che attraversa la materia per mezzo delle collisioni molecolari. Questo tipo di conduzione inizia con l’aumento delle vibrazioni molecolari del metallo all’estremità calda della sbarra. In questo caso le molecole collidono con le altre molecole producendo un passaggio di energia termica lungo tutta la sbarra.

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3 La convenzione invece è un trasporto di energia a livello microscopico e atomico provocato dal moto di grandi quantità di materia.  E’ molto importante nei liquidi e nei gas, che hanno la caratteristica di dilatarsi in modo significativo quando sono provvisti di energia termica.  Approfondimento Appunti di fisica: conduzione del calore (clicca qui) Una pentola per esempio, ha un trasporto di calore per convezione grazie al calore generato dal fornello.  In questa zona, l’acqua subisce un’espansione termica e viene spinta in alto dall’acqua circostante più densa.

4 La propagazione del calore per irraggiamento è il trasporto di energia termica da parte di onde elettromagnetiche. In questo modo si può trasmettere il calore anche attraverso il vuoto: perciò l’irraggiamento differisce in modo fondamentale dalla conduzione e dalla convezione in quanto non dipende dalla presenza della materia. Questa energia deve provenire dalla materia a temperatura più alta di quella della materia che la riceve.

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