Esperti in refrigerazione e climatizzazione

Trasferimento di calore

Che cos’è il trasferimento di calore?

Il trasferimento di calore – detto anche trasferimento termico – è un fenomeno per cui l’energia sotto forma di calore passa da una superficie o da un mezzo a un altro. Questo fenomeno si verifica quando le superfici o gli ambienti sono a temperature diverse e continua fino a quando entrambi raggiungono la stessa temperatura.

Un processo di trasferimento di calore presenta diverse caratteristiche. In primo luogo, si tratta di un processo che può essere rallentato, ma non fermato con l’uso di materiali isolanti. Ciò si basa su un principio che opera in tutta la natura, secondo il quale quando ci sono differenze di pressione e di temperatura (due facce della stessa medaglia) c’è un flusso da un punto all’altro fino a raggiungere un equilibrio.

Come avviene il trasferimento di calore?

Il trasferimento di calore può avvenire attraverso vari fenomeni. In particolare, si possono distinguere le seguenti forme di trasferimento di calore:

  • Conduzione: processo in cui il trasferimento di calore avviene tra due punti in contatto tra loro. Naturalmente devono trovarsi a temperature diverse. Questo tipo di trasferimento di temperatura dipende fortemente dai materiali che interagiscono. La plastica e altri materiali sono isolanti, mentre i metalli sono buoni conduttori di calore. Un esempio potrebbe essere una padella posta su un piano di cottura in ceramica che si riscalda al contatto.
  • Convezione: il processo di trasferimento della temperatura per convezione si verifica quando c’è circolazione all’interno di una sostanza e il calore si distribuisce all’interno della sostanza stessa. Questa circolazione avviene principalmente a causa delle differenze di densità nella materia. Questo tipo di trasferimento avviene, ad esempio, in una mongolfiera, che sale quando l’aria è calda e scende quando si raffredda.
  • Irraggiamento: è un tipo di trasferimento in cui un corpo ha una temperatura più alta di un altro e tra loro avviene uno scambio di calore, dal corpo più caldo a quello più freddo. Questo tipo di trasferimento avviene, ad esempio, in un radiatore che emette calore nell’ambiente circostante.

Fattori di controllo del trasferimento di calore

Esistono diversi fattori che influenzano il controllo del trasferimento di calore. Come già detto, il trasferimento non può essere rallentato, poiché si tratta di un’inerzia naturale che si verifica ogni volta che ci sono due punti a temperature diverse. Tuttavia, esistono diversi fattori che possono mitigare e aiutare a controllare il fenomeno.

1.- I materiali
Le caratteristiche dei materiali coinvolti nel processo di scambio termico sono un fattore decisivo. Ci possono essere materiali che riflettono la luce o assorbono male il calore per contribuire a mitigarne l’impatto.

2.- Tipo di isolamento e costruzione
Soprattutto in costruzioni come case ed edifici, così come in camere isolate, spazi vuoti e fessure possono portare a un trasferimento di calore incontrollato.

3.- Orientamento di uno spazio:
L’orientamento di uno spazio determina anche la quantità di luce e di calore che riceve durante il giorno.

4.- Condizioni esterne:
La temperatura, il vento o l’umidità sono fattori determinanti per il trasferimento della temperatura.

5.- Altezza:
Anche questo è un fattore essenziale per il trasferimento di calore, poiché la pressione dell’aria diminuisce con l’aumentare dell’altitudine.

6.- Ventilazione
I flussi d’aria in un determinato spazio sono un altro fattore da tenere in considerazione.

 

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