"paolo" <oreliete_at_riscali.it> wrote in message
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>
> Si abbia un cubo formato da 6 specchi (uno per lato, ovviamente), la > faccia
> riflettente rivolta verso l'interno.
> La faccia non riflettente (all'esterno del cubo) e' verniciata di > nero, con
> caratteristiche il piu' possibile simili ad un corpo nero.
Allora cominciamo con il dire che all`inizio la temperatura esterna e
quella interna sono uguali. Ipotizzo cioe` che questo sistema sia
all`equilibrio termodinamico all`inizio.
In secondo luogo ipotizzo specchi di riflettivita` finita.
Andiamo ai punti che hai elencato:
> A questo punto si ha:
> - il calore interno ha difficolta' ad uscire per irraggiamento, a > causa
> della superfice riflettente
Ok l`accoppiamento termico tra l`interno e l`esterno e` sicuramente
minore per la presenza dgli specchi.
> - il calore esterno viene assorbito dalla superfice nera e trasmesso
> all'interno per irraggiamento e conduzione con l'aria interna.
Questo no. O meglio poiche` la superficie esterna e` un corpo nero
allora le superfici esterne assorbono ed emettono radiazione in
equilibrio con l`esterno.
> - La temperatura interna aumenta sicuramente.
>
E anche su questo non sono daccordo. Come ho detto sopra vengono
soddisfatte condizioni di equilibrio gia` all`esterno.
Se fosse come dici te verrebbe violato il secondo principio della
termodinamica (trasferisco calore da un corpo a temperatura T ad un
altro a temperatura T cosi� che alla fin e ho condizioni di nonn
equilibrio).
Nonostante l`accoppiamento termico sia ridotto grazie agli specchi esso
comunque c`e` (riflettivita` finita) e garantisce l�equilibrio.
> Domando: quando si raggiunge una condizione di equilibrio termico > supponendo
> costanti le condizioni esterne?
> Paolo
Da questa domanda sembra pero` che tu intendessi che ti poni in
condizioni iniziali in cui la temperatura esterna e` maggiore di quella
interna. In tal caso hai ragione la temperatura interna aumenta.
A questo punto la risposta e`: la condizione di equilibrio si raggiunge
quando l`interno raggiunge la stessa temperatura dell�esterno.
Se intendi applicarlo all�effetto serra allora il sistema e` leggermente
diverso.
Infatti l`energia pompata nell`interno non proviene dall`ambiente a
contatto con la serra ma dal sole. Le condizioni di equilibrio si
raggiungeranno ovviamente quando tanta energia entra quanta ne esce per
unita` di tempo.
L�energia che esce dipende dalla riflettivita` degli specchi.
Ora non ho qui le formule sottomano ma definendo riflettivita� r come la
percentuale di energia riflessa si ha che 1-r sara` la percentuale di
radiazione che riesce a scappare.
Sia W la potenza che arriva dovuta alla radiazione solare sulla serra.
La radiazione all`interno della serra ipotizzo soddisfi uno spettro di
corpo nero ed ipotizzo che gli specchi funziono allo stesso modo per
tutte le lunghezze d`onda (per una serra questo non e` vero ma mi
semplifico un attimo la vita).
Sia E(T) e` l`energia di radiazione di corpo nero alla temperatura T,
crescente con T e con il volume che colpisce gli specchi per unita` di
tempo (purtroppo non ho ancora calcolato quant`e`
ma dovrebbe dipendere al rapporto tra superficie e volume).
Sia E(Te) l`energia di radiazione esterna che colpisce il corpo per
unita` di tempo.
Allora il bilncio di energia ci da� che la temperatura di equilibrio
sara` quella per cui:
E(T)*(1-r)=W+E(Te)
poiche` gli specchi riflettono solo dall�interno (anche questo non e`
vero per una serra ma tu mi hai dato un altro esempio che dovrebbe
funzionare cosi`).
Da cui si vede che tanto piu` r e` grande tanto piu` E(T) e di
conseguenza T deve esere grande.
Ora mi piacerebbe calcolare E(T) dati il volume, la superficie e la
temperatura del corpo, ma purtroppo non ho tempo.
Qualcuno si vuol cimentare?
Ciao
the Volk
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Received on Sun Sep 21 2003 - 12:19:23 CEST