Silvano wrote:
> Salve,
> mi chiamo Silvano e lavoro nel campo dell'edilizia.Mi occupo di
> materiali isolanti (polistirene,lana di roccia etc...),mi piacrebbe
> sapere,da qualcuno che se ne intende di fisica,se un contenitore vuoto (ad
> esempio un pannello al cui interno sia stata sottratta l'aria) conduce
> meno calore (o niente calore) rispetto ad uno pieno d'aria,il tutto in
> assenza di luce.
Ghione e Gavrila ti hanno gia' risposto prima di me dicendo giustamente
che se hai il vuoto tra due pareti, la trasmissione del calore avviene
solo per irraggiamento.
Entrambi commettono la stessa piccola inesattezza dicendo che con l'aria
avresti trasmissione del calore per conduzione. Non e' esatto, l'aria e'
un fluido e' pertanto il calore si trasmette per convezione, meccanismo
diverso dalla conduzione. Ma questo dettaglio probabilmente non
interessa a te, Silvano.
Dal tuo punto di vista sara' invece interessante sapere che la risposta
e' si, col pannello vuoto la trasmissione del calore e' molto meno
efficace (a proposito, e' bene usare il termine generico "trasmissione",
piuttosto che conduzione: conduzione, convezione e irraggiamento sono i
tre meccanismi di trasmissione del calore).
Senza scendere nella fisica e restando nel campo della tecnica e delle
applicazioni, che forse piu' ti interessa, su questo principio si basano
i sistemi criogenici. Per conservare un liquido criogenico, azoto o elio
per esempio, i contenitori sono fatti proprio cosi': la camera del
liquido e' separata dalla parete esterna da una "camicia" in cui e'
fatto il vuoto. Cosi' non c'e' convezione, e il calore si trasmette solo
per irraggiamento. Questo pure si minimizza con un opportuno
rivestimento delle pareti interne della camicia (i dettagli sui
materiali e/o vernici li puoi trovare sui cataloghi di chi costruisce
questi sistemi). Questo contenitore e' detto dewar.
In generale, comunque, il meccanismo dell'irragiamento e' meno efficace
della convezione, anche senza questi accorgimenti. E in effetti in un
tale sistema come quello che descrivi, il fattore responsabile del
passaggio di calore non e' l'irraggiamento ma la conduzione tra le
"chiusure" in alto e in basso delle pareti della camicia o del pannello,
inevitabili. Per questo motivo le pareti di queste camere da vuoto si
fanno il piu' sottili possibili, e se si puo' non metalliche.
Per confermarti che l'irraggiamento ha un ruolo di secondo piano nella
trasmissione tra pareti "svuotate", sappi che nei sistemi criogenici
(ormai avrai capito che conosco questi piu' che pannelli per
l'edilizia...), se hai diversi "ambienti" separati da camicie, non
riesci a portare questi ambienti alla stessa temperatura del liquido
criogenico se non riempi le camicie con un gas (gas di scambio).
Sulle pressioni da raggiungere: sempre in un dewar (sorry) se la camicia
che separa dall'esterno non ha un vuoto di almeno 10-5 torr la
trasmissione per convezione non e' piu' tanto trascurabile (in realta'
poi la pressione che si ha nella camicia quando il liquido e' nella
camera e' ancora minore, perche' c'e' un effetto di criopompaggio sulla
parete interna, cioe' parte del gas condensa sulla parete).
Nel tuo caso pero' non devi mantenere dentro una casa un freddo
ultra-polare, o in genere non devi isolare la casa da un tale freddo, e
cio' mi farebbe pensare che ti basta raggiungere vuoti molto meno spinti
(cioe' pressioni molto piu' alte). Tuttavia e' anche vero che tu vuoi
mantenere l'isolamento in maniera soddisfacente non per un giorno o due
come in un esperimento di criogenia, ma per una stagione intera, e
quindi non e' piu' cosi' vero che puoi permetterti un vuoto troppo
brutto!
Ultima nota tecnica: come ho detto, sarebbe meglio se le pareti del
pannello fossero sottili e non metalliche. Tuttavia devono essere forti
abbastanza da reggere la pressione esterna una volta che ci hai fatto il
vuoto dentro, senza collassare, e quindi devi scegliere un materiale
resistente abbastanza e non puoi renderlo troppo sottile.
In effetti, credevo che nell'edilizia si usasse piuttosto riempire i
muri delle case con materiali non conduttivi (tipo polistirolo o palline
plastiche), o applicare pannelli fatti di materiali isolanti: cosi' non
hai l'aria che trasmette per convezione, e hai materiali poco portati
alla conduzione. Tu stai invece dicendo che si sta percorrendo la strada
dei pannelli vuoti? Se si, credo che il problema maggiore sia proprio
nel trovare il materiale non metallico che, lavorato ad essere sottile,
resiste alla pressione esterna. E' giusto?
Saluti
Woodridge
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Received on Thu Mar 27 2003 - 22:36:13 CET