Re: A proposito di temperatura

From: Daniel <daniele.fua_at_unimib.it>
Date: Tue, 04 May 2004 11:21:11 GMT

> dell'aria esterna (lonatana dalla macchina, intendo). Quando ci si mette
in
> moto, la temperatura indicata ovviamente cala, e non � difficile
immaginare
> che se il sensore � in un punto ben areato e la velocit� e
sufficientemente
> alta, lo scambio termico del sensore e del vano in cui � piazzato con
l'aria
> "fresca" sia abbastanza rapido da dissipare il calore proveniente da altre
> fonti "indesiderate" e portarli ad una temperatura molto simile a quella
> della stessa aria "fresca". Ora, mi chiedevo se, a in certe condizioni, a
> questa situazione si potesse sommare un effetto di abbassamento della
> temperatura simile a quello dipotizzato all'inizio (ma va bene anche se ve
> ne vengono in mente altri, ad esempio condensazione dell'imidit�
dell'aria,
> ecc...) , che portasse il sensore a segnare una temperatura addirittura
pi�
> bassa di quella dell'aria esterna all'auto.

Rimaniamo al tuo caso concreto per non complicare le cose.
Hai un sensore con una certa forma e capacita' termica immerso in un fluido
ad una certa temperatura costante che gli scorre sopra. Anche il fluido ha
certe proprieta' termiche definite.
Caso 1). Il sensore al tempo iniziale ha una certa temperatura diversa dal
fluido. E' possibile calcolare (potrebbe essere un po' complicato ma non ci
sono impedimenti teorici) la quantita' di energia (calore) che passa
dall'uno all'altro nell'unita' di tempo. Questo scambio tende ad avvicinare
le temperature del sensore e dell'aria ma, praticamente, cambia solo quella
del sensore perche' si suppone che la capacita' termica del sensore sia
finita mentre lo scorrere continuo del fluido e' equivalente a porre come
infinita la capacita' termica del fluido. Lo scambio e' proporzionale alla
differenza di temperatura per cui l'andamento della temperatura del sensore
e' di tipo esponenziale con tendenza ad un valore asintotico costante. Dopo
un certo tempo il sensore
possiede la stessa temperatura dell'aria e non c'e' neppure bisogno di fare
i calcoli per sapere esattamente quanta energia passava tra i due sistemi.
Notare che, in questo caso, l'equilibrio si ottiene nel momento in cui gli
scambi di energia sono zero ed e' indipendente dalla temperatura iniziale
del sensore.
Caso 2). Come sopra ma ci sono nei dintorni altre fonti o "pozzi" di
energia. La cosa si complica perche' ora e' importante sapere esattamente i
flussi di energia tra i diversi componenti e la temperatura di equilibrio
potrebbe dipenderne fortemente. In particolare l'equilibrio, cioe' la
situazione in cui la temperatura del sensore non cambia, potrebbe essere
raggiunta in una situazione "dinamica" cioe' quando l'energia (il calore)
che va nel sensore per opera di fonti piu' calde del sensore e' uguale a
quella che ne esce per opera di "pozzi" piu' freddi dello stesso sensore. In
questo caso il sensore raggiunge una temperatura di equilibrio intermedia
tra quelle delle sorgenti e dei pozzi. Il caso che presenti tu e' circa
questo dove l'unico "pozzo" e' l'aria che scorre e le sorgenti potrebbero
essere varie parti del motore. Se le sogenti sono trascurabili si rientra
nel caso (1).
Caso 2bis) un "pozzo" importante di energia potrebbe essere acqua che
evapora continuamente sopra o nelle vicinanze del sensore oppure un tubo
freddo dell'impianto di aria condizionata mal posizionato. In entrambi i
casi il sensore potrebbe essere piu' freddo dell'aria ma ti consiglierei
anche di lamentarti con il costruttore.

Non l'ho detto esplicitamente qui ma trasferimenti di energia tra il sensore
ed il resto del mondo possono avvenire in diversi modi: occorre tenere conto
di tutti.

Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca
Received on Tue May 04 2004 - 13:21:11 CEST