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ANALOGIA ELETTRICA

Nella termodinamica della trasmissione del calore si mette in evidenza il coefficiente di trasmissione, cioè in modo sommario la "facilità" di trasmissione del calore. In elettrotecnica invece solitamente si mette in evidenza il coefficiente di non trasmissione, cioè in modo sommario la "difficoltà" del passaggio della corrente detta comunemente resistenza elettrica.


Esaminiamo brevemente il circuito elettrico costituito dal generatore G, le resistenze R1, R2, R3 che complessivamente essendo in serie danno una resistenza R = R1 + R2 + R3 e l'utilizzatore U al quale giunge la corrente i = DV / R.
In queste formule l'elemento in evidenza è la resistenza R. Volendo mettere in evidenza la conduttanza C, scriveremo:

C = 1 / R = 1 / ( R1 + R2 + R3 ) = 1 / ( 1 / C1 + 1 / C2 + 1/ C3 )

essendo R1 = 1 / C1 ecc. e quindi per l'intero circuito i = C DV. In modo simile per la trasmissione del calore si scrive: Q = k Dt nella quale Q assume il significato di i, Dt assume il significato di DV, e k assume il significato di C e prende il nome di coefficiente di trasmissione globale.
Se indichiamo con h1 i coefficienti di trasmissione per convezione e con h2 i coefficienti di trasmissione per conduzione, analogamente a quanto si è scritto per il circuito elettrico si ha

k = 1 / [(1 / h1') + (1 / h1'') + .... + (1 / h2') + (1 / h2'') + ....]

essendo h1', h1'', h2', h2'' i coefficienti relativi ai diversi strati che costituiscono il muro.
Nel caso del muro in figura avremo due convezioni (convezione ambiente A - muro e muro - ambiente B) e tre conduzioni (uno per ciascuno strato solido), per cui per esso risulta:

k = 1 / [(1 / h1') + (1 / h1'') + (1 / h2') + (1 / h2'') + (1 / h2''')]

Basta ora avere i coefficienti h per poter calcolare la quantità di calore che attraversa un metro quadrato di muro in un'ora per avere i "numeri" per risolvere i problemi di riscaldamento domestico, dei generatori di vapore, ecc. Purtroppo la soluzione non è così semplice in quanto i coefficienti, sia di convezione che di conduzione, nelle situazioni reali dipendono da così tante variabili che è quasi impossibile calcolare k: l'unico modo efficace è quello della sperimentazione, cioè della correzione continua dei parametri direttamente sul manufatto.