1. Definizione di trasferimentu di calore per conduzione
Sè vo site pusatu nantu à una sedia di legnu, a superficia di a sedia di legnu diventa calda. À u cuntrariu, sè vo site pusatu nantu à una sedia fatta di plastica o di metallu, a superficia di una sedia di metallu o di plastica ùn si sente micca calda dopu à esse pusatu. Perchè a superficia di a sedia di legnu hè riscaldata, mentre chì a superficia di a sedia di metallu ùn hè micca? Perchè dorme nantu à un pianu fretu senza materasso pò causà dolore? Avete mai purtatu una giacca antifreddu? Perchè a maiò parte di e giacche antifreddu sò fatte di lana? Ci sò sempre parechje cose chì ponu esse cunsiderate è messe in discussione in relazione à u sughjettu di u trasferimentu di calore per conduzione.
Quandu una parte di un ughjettu à alta temperatura hè in cuntattu cù un ughjettu à bassa temperatura, l'energia si move da un ughjettu à alta temperatura à una parte di l'ughjettu à bassa temperatura. L'aghjunta d'energia face chì l'atomi è e molecule facenu chì e cose si movenu più velocemente. Quandu si move, a molecule hà energia cinetica (KE = 1/2 mv 2 ). E molecule chì si movenu più velocemente (energia cinetica più grande) battenu e molecule accantu à elle. A molecule scontra un'altra molecule accantu. Cusì via. Cusì, e molecule si scontranu trà di elle mentre movenu energia. U trasferimentu di calore chì si faci per via di collisioni trà e molecule di l'ughjettu hè chjamatu trasferimentu di calore per conduzione.
2. L'equazione di u trasferimentu di calore per conduzione
L'ughjettu situatu à manca hà una temperatura più alta (T1) mentre chì l'ughjettu situatu à diritta hà una temperatura più bassa (T2). Per via di a diffarenza di temperatura (T1 - T2), u calore si move da un oggettu à alta temperatura à un oggettu à bassa temperatura (a direzzione di u flussu di calore à diritta). L'oggettu passatu da u calore hà una sezione trasversale (A) è una lunghezza (l).
Basatu annantu à i risultati di l'esperimentu, u calore chì si move durante un certu intervallu di tempu (Q/t) hè direttamente proporzionale à a differenza di temperatura (T1 – T2 ) ,
l'area di a sezione trasversale (A), a natura di un ughjettu (k = cunduttività termica) è inversamente proporzionale à a lunghezza di l'ughjettu. A formula per u trasferimentu di calore per cunduzione:
Descrizzione: Q/t = velocità di trasferimentu di calore, k = cunduttività termica, A = area di a sezione trasversale, T 1 = alta temperatura, T 2 = bassa temperatura, l = lunghezza di l'ughjettu.
3. A cunduttività termica (k)
Perchè a maiò parte di l'utensili di cucina sò fatti d'aluminiu ? Sè a manu manca tene u ferru, a manu diritta tene u vetru, tandu u ferru è u vetru sò tocchi à u focu. A manu manca o a manu diritta si sente più veloce ? Queste dumande è forse altre dumande chì vi farete si riferiscenu à a cunduttività termica di l'uggetti. A cunduttività termica di un ughjettu hè a capacità di un ughjettu di spustà u calore attraversu l'ughjettu. L'uggetti chì anu una grande cunduttività termica (k) sò boni cunduttori di calore (boni cunduttori termichi). À u cuntrariu, l'uggetti chì anu una piccula cunduttività termica sò cattivi cunduttori di calore (cattivi cunduttori termichi).
4. Applicazione di u trasferimentu di calore per conduzione
Perchè a piastrella si sente più fresca chè u tappettu ? E piastrelle anu una cunduttività termica più grande chè i tappeti. Dunque, a piastrella hè un bon cunduttore di calore, mentre chì u tappettu hè un cattivu cunduttore di calore. Quandu camminemu nantu à u tappettu, u calore scorre da i pedi versu u tappettu. Questu accade perchè a temperatura di u nostru corpu hè più alta chè a temperatura di u tappettu. U tappettu hè un cattivu cunduttore di calore, dunque u calore chì scorre da i nostri pedi s'accumula nantu à a superficia di u tappettu, cusì u tappettu diventa più caldu. Quandu camminemu nantu à una piastrella o ceramica, u calore scorre da u pede à a piastrella o ceramica. Siccome e piastrelle sò un bon cunduttore di calore, u calore ùn hè micca attaccatu à a superficia di a piastrella. U calore scorre dolcemente in modu chì i nostri pedi si sentenu freddi.
Dorme nantu à u pianu di a casa senza un pedestal pò causà dolore. Perchè ? Questu hè duvutu à a quantità di calore chì si move da u corpu à u pianu. U calore hè l'energia chì si move. Quandu u vostru corpu perde assai calore, l'energia in u vostru corpu diminuisce. Sè vi manca l'energia, pudete ammalassi!
Chì sò e funzioni di e finestre è di e porte ? Perchè e porte è e finestre devenu esse fatte di legnu ? Di notte, a temperatura fora di a casa hè più bassa chè a temperatura di l'aria in casa. Sta differenza di temperatura di l'aria face chì u calore si move da l'internu di a casa à l'esternu di a casa. Dunque, di solitu di notte, chjudemu porte o finestre. L'aria intrappulata à l'internu di a finestra o di a porta serve cum'è un bon isolante. Più chjuca hè a cunduttività termica di un ughjettu, più difficiule hè u trasferimentu di calore per cunduzione attraversu l'ughjettu.
In più di mantene u nostru statutu di esseri umani civilizzati è nurmali, i vestiti servenu ancu à mantene stabile a temperatura di u nostru corpu. I vestiti chì usemu sò tipicamente adattati à a temperatura di l'aria. Quandu a temperatura di l'aria hè abbastanza bassa, i vestiti chì usemu sò più spessi. E coperte o i vestiti spessi (giacche, ecc.) impediscenu à l'aria di muoversi. L'aria hè intrappulata trà a pelle è a giacca o a manta. Perchè ci hè una differenza di temperatura trà u nostru corpu è l'aria intrappulata, u calore si move da u corpu à l'aria. L'aghjunta di calore da u corpu face chì a temperatura di l'aria intrappulata aumenti (l'aria diventa più calda). U valore di a cunduttività termica di l'aria hè minimu. Dunque, u calore ùn pò micca esce da u corpu. A temperatura di u nostru corpu hè ancu mantenuta. Sè ùn usemu micca una giacca quandu l'aria hè abbastanza fredda, u calore esce da u nostru corpu. Più calore esce da u corpu, u corpu perde assai energia!
