Calore, riscaldamento ed isolamento. La saga continua.

simonetta2
Premetto che questo problema ha una valenza teorica, piuttosto che pratica..
però secondo me è abbastanza curioso, per gli appassionati di termodinamica.
Aggiungo che si è già provato con il diagramma di Glaser, che tuttavia sembra non "valere" per temperature così alte :)

Dati del problema:
Fornace cilindrica, diametro interno 30cm, H 25cm, spessore pareti 5 cm.
Materiale, fibroceramica, lambda = 0,367 W/mK
Temperatura all'interno della camera: 1300C°
Temperatura all'esterno della camera: Ambiente (mettiamo un 20C°)

Quesito1:
Qual'è la temperatura SULLA parete esterna del cilindro?
(su quella interna diamo per scontato sia 1300C°)

Dati aggiuntivi,
il cilindro viene rivestito con 5 centimetri di spessore di lana di roccia, lambda=0,037 W/mK

Quesito2:
Quale sarà la nuova temperatura sulla parete esterna del sistema (fibroceramica + lana di roccia)?

Nota* quando dico temperatura sulla parete esterna intendo proprio la temperatura del materiale, misurata -ad esempio- appoggiando una termocoppia sulla parete esterna del cilindro.

All'inizio dicevo che questa discussione ha più una valenza teorica che pratica perché ho visto lavorare fornetti costruiti in fibroceramica... quindi so per esperienza che la temperatura esterna non è esagerata...
Però mi piacerebbe comunque avere una base teorica per fare i calcoli :)

Risposte
.Pupe.1
Ora, per ABBASSARE quella temperatura (abbassare perché se la temperatura all'interno è sempre 1300C° ed aumenta il deltaT di fatto la temperatura è più bassa) per abbassare dicevo... devo...
O aumentare la potenza fornita dalle resistenze... o peggiorare l'isolamente del forno (togliere un po' di lana di roccia)....
Ai miei occhi sembra assurdo...


Non *O* aumentare la potenza *O* peggiorare l'isolamento. Entrambi allo stesso tempo.
Se devi calare i 1000 gradi tra i due isolanti devi far si che questa interfaccia sia MENO isolata verso l'esterno di quanto non sia con 5cm di lana di roccia.
Di conseguenza il forno è meno isolato e devi aumentare un po' la potenza.

La cosa piu' semplice altrimenti è far si che l'interfaccia sia PIU' isolata verso il lato caldo, ovvero la ceramica deve essere piu' spessa.

Poi, onestissimamente, non comprendo nemmeno come potrebbe servire aumentare le resistenze.
Tanto io, sempre 1300 C° devo raggiungere... non devo assolutamente andare oltre...


Serve perchè la cosa deve essere fatta assieme all'assottigliamento dell'isolante piu' esterno, come detto sopra.

Facciamo finta che il forno è arrivato a 1301C°, il controller ha fatto spegnere le resistenze ed ora la temperatura sta scendendo a 1300C°.
Resistenze interne spente, temperatura 1300C°... senza lanadiroccia posso toccarlo... con la lanadiroccia sfioro i 1000C° sulla parete interna?


Perchè la lana di roccia esterna fa si che il calore rimanga all'interno.

Non capisco proprio...
sono stupida -_-'


No è solo che ti manca una conoscenza sistematica. Ma un po' alla volta le cose vanno a posto.
Inoltre potrei consigliare qualche minuto in piu' di sonno

In attesa del ritorno dell'umorismo
P.

.Pupe.1
Hai excel installato sul computer?
Dimmi l'account e ti mando un programmino che vale piu' di 1000 formule.

P.

simonetta2
".Pupe.":

Perchè la lana di roccia esterna fa si che il calore rimanga all'interno.


Questo posso comprenderlo, ci meditavo stamane in metro...
tuttavia mi par sempre un grosso risultato, che la lana di roccia "rifletta" quei 300C° che altresì ci sarebbero sulla superficie interna, facendo aumentare la temperatura così spropositatamente...
O_O
E' che la cosa mi irrita! Mi frega la lana di roccia...
LOL
Qualcuno sa cosa succede alla lana di roccia quando viene esposta a temperature di 1000C°?
fonde?
In alternativa potrei usare anche la lana di vetro... ma anche questa non viene mai impiegata oltre i 600-700C°...
Mumble.
Bel casino.


Inoltre potrei consigliare qualche minuto in piu' di sonno


A me piace lavorare fino a tardi (faccio la barista) e poi dovrò pur guadagnarmi qualche soldo no?
Sapessi che altri hobby dispendiosi ho, quantomeno la ceramica è quello più sano e perbene :)
Cmq,
'sto tizio ha fatto una cosa simile alla mia
http://www.dansworkshop.com/00-index/10-Aluminum%20Foundry/10-Homebuilt%20Electric%20Melting%20Furnace/60-Melting%20a%20charge%20of%20aluminum.jpg
Usando mattoni refrattari e cemento mescolato a perlite...
sono tutti materiali che hanno una lambda piuttosto alta, rispetto ai nostri, (i mattoni stanno sull'1,70) però il progetto sembra simile...
a parte che la sua è una fornace per la fusione dell'alluminio (che quindi non andrà oltre i 700C°)


Hai excel installato sul computer?
Dimmi l'account e ti mando un programmino che vale piu' di 1000 formule.


Hai messo tutte le formule in un foglio exel?
Mabbravo, ed il piacere della carta e della penna?
Tze! La bellezza di fogli pieni e pieni di calcoli?
Scommetto che tu le lettere d'ammore alla tua fidanzata le mandavi via mail... tipico di voi fisici!
Tze^2.
:D

emh... ti ho lasciato la mail in privato :P

.Pupe.1
Ok vedi la mail con programma allegato.
P.

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