Flusso di calore
Flusso di calore [mW]
– una proprietà termofisica
Il flusso di calore è la misura del trasferimento di energia causato da una differenza di temperatura e porta all’equalizzazione della temperatura tra le sostanze. In questo contesto, l’energia viene definita calore.
La quantità di calore che viene trasferita da una sostanza all’altra per unità di tempo è il flusso di calore con l’unità di misura Joule al secondo [J/s].
Questo corrisponde all’unità di misura watt [W], che viene generalmente utilizzata per indicare la potenza.
I processi di trasferimento del calore avvengono sotto forma di conduzione del calore (conduzione), flusso di calore (convezione) o irraggiamento del calore (radiazione).
- La conduzione termica è il trasporto di calore all’interno di corpi solidi o tra corpi a contatto tra loro.
- Il flusso di calore si verifica quando i fluidi liquidi o gassosi si muovono attraverso i tubi, ad esempio, e portano con sé il loro calore.
La radiazione termica è costituita da onde elettromagnetiche nella gamma degli infrarossi. - Il processo in cui il calore viene trasferito da un mezzo fluido attraverso una parete a un altro mezzo fluido è noto come trasferimento di calore.
Ogni processo è descritto da una propria formula, che può essere utilizzata per calcolare il flusso di calore.
In ambito tecnologico, questo valore è necessario per il calcolo delle perdite di calore, per la progettazione degli scambiatori di calore e per determinare il fabbisogno energetico per il raffreddamento e il riscaldamento. Le formule utilizzate contengono valori dei materiali determinati in modo puramente empirico che si limitano ad approssimare le proprietà reali del mezzo.
Anche le variabili del materiale dipendono dalla temperatura e cambiano durante i processi in esame. Per questo motivo, per ottenere risultati precisi, si utilizzano dispositivi di misurazione con sensori di flusso di calore. I sensori di flusso di calore sfruttano gli effetti termoelettrici. Durante la misurazione, vengono registrate le variabili elettriche che cambiano in modo definito a causa del flusso di calore e che permettono di trarre conclusioni sul flusso di calore.