Perplessità sulla temperatura percepita ed effettiva

[carolapatr]

Potresti darmi un feedback su ciò che ho colto sulla conducibilità termica e la temperatura percepita? Ve lo riassumo. Quando scaldo una padella metallica con manico isolante, la temperatura, trascorso un tempo x, è uguale (circa, dai) in ogni punto. Manico isolante e componente metallica registrano la stessa temperatura. Il motivo per il quale mi potrei scottare toccando la parte metallica NON è dovuto alla temperatura MA alla conducibilità termica che è alta nel caso di tutti metalli e bassa nel caso degli isolanti. Questo è lo stesso motivo per il quale 20°C all'aria aperta sono percepiti come piacevoli e avvertiti come freddo se ci troviamo in acqua

[Shackle]

Non è vero che il manico isolante ha la stessa temperatura della padella, altrimenti non sarebbe isolante.

[carolapatr]

Ok allora a parità di energia fornita, un materiale aumenta di temperatura più di un altro e la conducibilità termica ne è la causa. Considerate però acqua e aria a pari temperatura per quale motivo si ha la sensazione che l'aria sia più calda dell'acqua?

[ViciousGoblin]

Mi pare chiaro che se sei immerso in acqua c'è un bel flusso di calore dal tuo corpo all'acqua (dunque il tuo corpo deve faticare per mantenersi a 37 gradi). Per contro l'aria che ha minore conducibilità ti sottrae molto meno calore (pur essendo alla stessa tempepratura dell'acqua).
Insomma il raffreddamento ad acqua è molto più efficiente di quello ad aria.

[ingres]

"ViciousGoblin":Insomma il raffreddamento ad acqua è molto più efficiente di quello ad aria.

Confermo.
Il coefficiente di scambio termico dell'acqua è 50-100 superiore a quello dell'aria.
https://it.wikipedia.org/wiki/Coefficie ... io_termico

Quindi a partità di condizioni e di differenza di temperatura l'acqua sottrae 50-100 volte il calore sottratto dall'aria. Poi ovviamente contano
- le superfici di scambio (i coefficienti sono in W/(K m^2))
- la velocità del fluido (se l'aria è fredda e c'è vento perdo più calore e sento più freddo)
- la geometria

Infine sulla temperatura percepita conta anche l'umidità, che è legata alla possibilità di traspirazione e sudorazione. Un'umidità relativa elevata inibisce questi meccanismi per liberarci dal calore in eccesso e crea quella sensazione di disagio e di eccessivo caldo tipica delle giornate afose. Per cui la temperatura percepita non è solo un discorso di fisica ma anche di fisiologia.

Rispetto alla tua domanda iniziale, il trasferimento di calore spesso è assimilabile ad un analogo elettrico in cui le temperature sono come le tensioni, il flusso termico come la corrente e dove i vari materiali attraversati sono le resistenze (termiche). Ovviamente un isolante è come una resistenza elevata che fa passare poco flusso di calore e in cui cade la parte preponderante della differenza di temperatura.
Per cui, come ha già scritto Shackle, non è vero che il manico isolante sia alla stessa temperatura della padella.

[Shackle]

Grazie agli intervenuti. Faccio ancora un paio di esempi.

L’acqua si riscalda più lentamente dell’aria, ma si raffredda anche più lentamente. D’estate, al mare, l’acqua a prima mattina è “fredda “ , non viene la voglia di farsi il bagno. Ma di sera l’aria è più fredda e l’acqua è ancora calda, quando ero giovane facevo il bagno non proprio a mezzanotte ma quasi. Uscito dal mare, avevo bisogno del telo per asciugarmi subito.

Prendi una lunga barra di ferro, e riscaldala ad un estremo: dove tieni la sbarra con le mani? All’altro estremo evidentemente, fino a quando è possibile.

[Quinzio]

"carolapatr":Potresti darmi un feedback su ciò che ho colto sulla conducibilità termica e la temperatura percepita? Ve lo riassumo. Quando scaldo una padella metallica con manico isolante, la temperatura, trascorso un tempo x, è uguale (circa, dai) in ogni punto. Manico isolante e componente metallica registrano la stessa temperatura. Il motivo per il quale mi potrei scottare toccando la parte metallica NON è dovuto alla temperatura MA alla conducibilità termica che è alta nel caso di tutti metalli e bassa nel caso degli isolanti. Questo è lo stesso motivo per il quale 20°C all'aria aperta sono percepiti come piacevoli e avvertiti come freddo se ci troviamo in acqua

Si, i manici delle pentole sono fatti di plastica proprio per questo motivo. Magari non sono alla stessa temperatura della pentola, e' chiaro che piu' ci si allontana dalla fiamma meno c'e' calore, ma lo stesso la plastica ha l'effetto di non scottare la mano.
Per lo stesso motivo se fa molto freddo, all'aperto, tipo -20 C, non bisogna stringere un oggetto metallico con la mano nuda altrimenti c'e' il rischio che la pelle si congeli. Ad esempio sapevo che ai soldati che stanno fuori al freddo viene insegnato a non prendere il fucile per la canna.

[carolapatr]

Siete sempre così esaustivi? In un'era di monosillabi e parole pronunciate a stento.. Che bello! Grazie!

[Faussone]

"carolapatr":Siete sempre così esaustivi? In un'era di monosillabi e parole pronunciate a stento.. Che bello! Grazie!

Questo forum è differente!