2. La propagazione del calore Termologia 2. La propagazione del calore

La propagazione del calore Il calore si propaga per: conduzione attraverso i corpi solidi convezione attraverso i fluidi irraggiamento attraverso lo spazio, anche vuoto

2.6 La conduzione Esempio: sbarra scaldata ad una estremità Conduzione: meccanismo di propagazione del calore in cui si ha trasporto di energia senza spostamento di materia Quantità di calore che attraversa uno strato di materia in tempo fissato: direttamente proporzionale a superficie e differenza di temperatura tra superfici opposte dello strato inversamente proporzionale allo spessore dipendente dal materiale (coefficiente di conducibilità termica) Buoni conduttori termici (metalli) e isolanti termici (aria, legno, ecc.) Esempi. Doppi vetri, indumenti di lana, sensazioni caldo e freddo

2.6 La convezione Convezione: trasferimento di energia con trasporto di materia, dovuto alla presenza di correnti nei fluidi (correnti convettive) Esempi: pentola piena d’acqua su un fornello acqua a contatto col fondo si dilata, è meno densa, sale per la spinta di Archimede e fa scendere l’acqua fredda che a sua volta si scalda e risale camino acceso, termosifoni corrente ascendente di aria calda

2.7 L’irraggiamento Tutti i corpi emettono (e assorbono) radiazioni elettromagnetiche, che trasportano energia (calore) Irraggiamento: trasmissione del calore nel vuoto o attraverso corpi trasparenti (esempio, il calore del Sole) Corpi caldi emettono luce visibile (colore dipende dalla temperatura) Corpi a temperatura ambiente emettono radiazione infrarossa L’energia che un corpo emette ogni secondo sotto forma di onde elettromagnetiche dipende dalla sua temperatura (alla quarta potenza) e dall’area della sua superficie (legge di Stefan-Boltzmann) Applicazioni: Informazioni sui corpi celesti (temperatura, dimensioni) Medicina (termografia infrarossa)

2.8 Il calore solare Intensità della radiazione solare: 1350 W / m2 (costante solare) Su una superficie di 1 m2 arriva ogni secondo un’energia di 1350 J La Terra emette stessa quantità di energia che assorbe (equilibrio termico)

2.8 L’effetto serra Effetto serra: riscaldamento dell’atmosfera dovuto ad anidride carbonica e altri gas serra Senza effetto serra non vi sarebbe vita sulla Terra (-20 °C) Ma negli ultimi secoli la concentrazione dei gas serra è aumentata a causa delle attività umane (combustibili fossili, deforestazione) e anche la temperatura (tra 0,3 e 0,6 °C negli ultimi quarant’anni) Modelli scientifici prevedono, in assenza di correzioni, ulteriori aumenti della temperatura, aumento del livello degli oceani, ecc. E’ necessario diminuire le emissioni di anidride carbonica, limitare la deforestazione, privilegiare fonti di energia “pulita” (idroelettrica, solare, nucleare, eolica, biomasse, ecc.)