Spegnimento sole e temperatura
Ciao a tutti,
Supponiamo che io mi trovi in un comune in cui adesso ci sono 20 gradi, e che, nella stanza in cui mi trovo, ci siano esattamente 20 gradi.
Due domande:
1)Se il sole tutto d'un tratto si spegnesse (caso assurdo), o equivalentemente venisse proprio fatto sparire da un momento all'altro, quanto ci metterebbe la mia stanza a raggiungere gli zero gradi?
2)Qual è la temperatura di equilibrio in assenza di fonti di calore? Se non c'è nessuna fonte di calore, quale temperatura "stabile" raggiungerà la mia stanza?
Supponiamo che io mi trovi in un comune in cui adesso ci sono 20 gradi, e che, nella stanza in cui mi trovo, ci siano esattamente 20 gradi.
Due domande:
1)Se il sole tutto d'un tratto si spegnesse (caso assurdo), o equivalentemente venisse proprio fatto sparire da un momento all'altro, quanto ci metterebbe la mia stanza a raggiungere gli zero gradi?
2)Qual è la temperatura di equilibrio in assenza di fonti di calore? Se non c'è nessuna fonte di calore, quale temperatura "stabile" raggiungerà la mia stanza?
Risposte
"anonymous_be0efb":
1)Se il sole tutto d'un tratto si spegnesse (caso assurdo), o equivalentemente venisse proprio fatto sparire da un momento all'altro, quanto ci metterebbe la mia stanza a raggiungere gli zero gradi?
Esattamente 1 ora 35 minuti e circa 22 secondi meno 8 minuti circa.
"anonymous_be0efb":
2)Qual è la temperatura di equilibrio in assenza di fonti di calore? Se non c'è nessuna fonte di calore, quale temperatura "stabile" raggiungerà la mia stanza?
La temperatura di quello che circonda la tua stanza, quello che c'è intorno però comunque scambia calore con qualche altra cosa...
Ah già.... il Sole non c'è più..... Allora se escludiamo il calore residuo irraggiato da altri corpi, che poi alla lunga finirà .... la tu stanza alla lunga si ritroverà alla temperatura che c'è nell'universo vuoto lontano dalle stelle, pochissimo sopra i -273.15°C.....
Ma che domande sono?
"anonymous_be0efb":
1)Se il sole tutto d'un tratto si spegnesse (caso assurdo), o equivalentemente venisse proprio fatto sparire da un momento all'altro, magari basterebbe un bel meteorite che sollevi una bella nuvola di polvere che rifletta la luce per qualche anno quanto ci metterebbe la mia stanza a raggiungere gli zero gradi?
Dipende dalla tua classe di isolamento

"anonymous_be0efb":
2)Qual è la temperatura di equilibrio in assenza di fonti di calore? Se non c'è nessuna fonte di calore, quale temperatura "stabile" raggiungerà la mia stanza?
Ovviamente lo zero assoluto.
Più di 8,3 minuti
@Faussone
Lucas ha ragione, gli 8 minuti si sommano.
E comunque, sei proprio scarso...lo sanno pure i muri che il tempo necessario è 2 ore 23 minuti e 14 secondi!
Lucas ha ragione, gli 8 minuti si sommano.
E comunque, sei proprio scarso...lo sanno pure i muri che il tempo necessario è 2 ore 23 minuti e 14 secondi!


@mathbells
Il mio tempo di 1 ora 35 minuti e circa 22 secondi è il tempo che ci mette la stanza a raffreddarsi dal momento esatto in cui il Sole si spegne, se interessa il tempo da quando non arriva più il calore del Sole devo sottrarli gli 8 minuti. E' una questione di sistemi di riferimento.
Dipende... quando l'ho scritto alle 13:06 era così, alle 14:57 è tutto cambiato!
Il mio tempo di 1 ora 35 minuti e circa 22 secondi è il tempo che ci mette la stanza a raffreddarsi dal momento esatto in cui il Sole si spegne, se interessa il tempo da quando non arriva più il calore del Sole devo sottrarli gli 8 minuti. E' una questione di sistemi di riferimento.

"mathbells":
E comunque, sei proprio scarso...lo sanno pure i muri che il tempo necessario è 2 ore 23 minuti e 14 secondi!
Dipende... quando l'ho scritto alle 13:06 era così, alle 14:57 è tutto cambiato!
Interessante! Una volta lessi su Focus (o su qualche altra rivista per ragazzi, non ricordo bene ) che ci volevano più di 8 ore per raggiungere zero gradi centigradi.
Quindi era una cavolata giusto?
Comunque anche io delle volte mi pongo queste domande apocalittiche
Quindi era una cavolata giusto?
Comunque anche io delle volte mi pongo queste domande apocalittiche

"anonymous_f3d38a":
Interessante! Una volta lessi su Focus (o su qualche altra rivista per ragazzi, non ricordo bene ) che ci volevano più di 8 ore per raggiungere zero gradi centigradi.
Quindi era una cavolata giusto?
Comunque anche io delle volte mi pongo queste domande apocalittiche
Ragazzi, faccio un attimo il serio, ma insomma suppongo che stiate studiando fisica in qualche facoltà scientifica... Caspita ma i numeri conteranno qualcosa, o no?
Lasciamo stare il discorso del Sole che si spegne, ma anche per sapere quanto tempo impiega una stanza in inverno a raffreddarsi da quando si spengono i riscaldamenti ci vorranno dei dati o no? ... dipende dalla temperatura iniziale della stanza, da quanto è grande, da quanto e come è isolata, da quanto vale la differenza di temperatura tra esterno ed interno, dai corpi attorno, persino può dipendere, a parità di temperature di partenza, dal fatto se ci siano nuvole in cielo o se la notte è stellata (l'irraggiamento....) ecc ecc.
Come si fa a sparare dei numeri così?
Mah, la questione non mi pare poi così peregrina... certo, non parlando della stanza... ma per la terra intera ha senso.
In mancanza dell'afflusso di energia dal sole, come evolverebbe la temperatura?
Quel che sappiamo è che alla temperatura attuale la terra emette la stessa energia che riceve, visto che è sostanzialmente in equilibrio termico, quindi sappiamo quanta potenza disperde, circa $1.75 * 10^14 kW$.
Se ci fosse solo questo flusso in uscita, quanto rapidamente si raffredderebbe?
Mi pare che già solo considerando la differenza di temperatura fra giorno e notte qualche stima si potrebbe cominciare a farla.
In mancanza dell'afflusso di energia dal sole, come evolverebbe la temperatura?
Quel che sappiamo è che alla temperatura attuale la terra emette la stessa energia che riceve, visto che è sostanzialmente in equilibrio termico, quindi sappiamo quanta potenza disperde, circa $1.75 * 10^14 kW$.
Se ci fosse solo questo flusso in uscita, quanto rapidamente si raffredderebbe?
Mi pare che già solo considerando la differenza di temperatura fra giorno e notte qualche stima si potrebbe cominciare a farla.
"Faussone":
Come si fa a sparare dei numeri così?
Faussone premetto che i tuoi commenti sono sempre graditi e ti ringrazio.
Detto questo..
Bisogna anche essere in grado di conoscere e sfruttare tali grandezze. In molte facoltà si studia fisica 1 e fisica 2, ma tutto quello che riguarda termodinamica, bilanci energetici, ecc. viene A MALAPENA accennato.
Non ci vedo niente di male nel chiedere pareri su dubbi umani che riguardano concetti di cui non si ha la minima padronanza.
@anonymous_be0efb
Puoi chiedere certamente quello che vuoi, ma allora, visto quello che hai scritto, inizierei qualcosa di più standard invece di quel genere di domande. Ma fai tu, la mia è una opinione e vale quello che vale, certo difficilmente avrai risposte serie da me su quel genere di quesiti.
@mgrau
Non mi pare il problema fosse posto nei termini che dici tu, comunque anche in quei termini non è più di tanto interessante, ci sono cose più proficue e interessanti (ma anche questa è una mia personale opinione che vale una opinione).
Puoi chiedere certamente quello che vuoi, ma allora, visto quello che hai scritto, inizierei qualcosa di più standard invece di quel genere di domande. Ma fai tu, la mia è una opinione e vale quello che vale, certo difficilmente avrai risposte serie da me su quel genere di quesiti.
@mgrau
Non mi pare il problema fosse posto nei termini che dici tu, comunque anche in quei termini non è più di tanto interessante, ci sono cose più proficue e interessanti (ma anche questa è una mia personale opinione che vale una opinione).
"Faussone":
@mathbells
Il mio tempo di 1 ora 35 minuti e circa 22 secondi è il tempo che ci mette la stanza a raffreddarsi dal momento esatto in cui il Sole si spegne, se interessa il tempo da quando non arriva più il calore del Sole devo sottrarli gli 8 minuti. E' una questione di sistemi di riferimento.
giusto...
Dipende... quando l'ho scritto alle 13:06 era così, alle 14:57 è tutto cambiato!
touché...

"mgrau":
Mah, la questione non mi pare poi così peregrina... certo, non parlando della stanza... ma per la terra intera ha senso.
In mancanza dell'afflusso di energia dal sole, come evolverebbe la temperatura?
Quel che sappiamo è che alla temperatura attuale la terra emette la stessa energia che riceve, visto che è sostanzialmente in equilibrio termico, quindi sappiamo quanta potenza disperde, circa $1.75 * 10^14 kW$.
Se ci fosse solo questo flusso in uscita, quanto rapidamente si raffredderebbe?
Mi pare che già solo considerando la differenza di temperatura fra giorno e notte qualche stima si potrebbe cominciare a farla.
quindi se mi trovo su una spiaggia in cui ci sono 20 gradi, in quanto tempo, più o meno, l'ambiente in cui mi trovo potrebbe raggiungere zero gradi centigradi?
(intendo : un lasso di tempo stimabile che va da x ore a ...y ore)
È una domanda troppo generica, è questo che ti stanno dicendo da tempo; son troppe le variabili di cui tener conto e qualsiasi risposta sarebbe sparata a caso …
Di notte il sole non c'è: va a zero la temperatura?
Hai mai assistito ad un'eclissi solare?
Di notte il sole non c'è: va a zero la temperatura?

Hai mai assistito ad un'eclissi solare?
"axpgn":
Di notte il sole non c'è: va a zero la temperatura?
Magari non andrà a zero: ma se passa poniamo da 30° a 20° nel giro di qualche ora, qualcosa vorrà dire...
Per esempio, abbiamo la simpatica legge di Stefan-Boltzmann, che dice che l'emissione termica va come la quarta potenza della temperatura, per cui dovrebbe venirne una eq. differenziale del genere di $(dT)/dt = - k T^4$, che non sarà così difficile da integrare, penso
"mgrau":
… ma se passa poniamo da 30° a 20° nel giro di qualche ora, ...
Quando? Dove? In quali condizioni?
Puoi avere un'escursione termica di venti gradi come nel deserto o praticamente nulla come sotto i tropici …
Quello che voglio dire è che non sei in un laboratorio in condizioni controllate e le variabili sono tante quindi la domanda generica non ha molto senso per me … IMHO
Cordialmente, Alex
"axpgn":
[quote="mgrau"]… ma se passa poniamo da 30° a 20° nel giro di qualche ora, ...
Quando? Dove? In quali condizioni?
Puoi avere un'escursione termica di venti gradi come nel deserto o praticamente nulla come sotto i tropici …
Quello che voglio dire è che non sei in un laboratorio in condizioni controllate e le variabili sono tante quindi la domanda generica non ha molto senso per me … IMHO
Cordialmente, Alex[/quote]
Scusate ma non capisco dove sia il problema.
Sono in una stanza dove ci sono 20 gradi. Mi trovo nel comune di Sassari dove ci sono esattamente 20 gradi.
Diamo per buono che io vi dia esattamente le coordinate di dove mi trovo.
Sono le 15:10 del 29/05/20.
Quanto tempo ci mette la stanza a raggiungere zero gradi centigradi se il sole viene istantaneamente rimosso, fatto sparire?
Se vengono fornite altre variabili che sono comunque fornibili, non vedo perché sia così "impossibile" fare una stima.
Sinceramente non capisco la difficoltà di capire la differenza tra "stima" e "sparare numeri a caso" (noto che solo matbells ha capito Faussone) 
Tanto per dirne una ci sono milioni di stanze diverse e quindi?
A seconda (solo) della stanza potrebbero passare poche ore come anni (hai presente l'interno di un'astronave? È una stanza pure quella).
Chiaramente sto estremizzando ma continuo a ritenere la domanda troppo generica per avere una risposta che abbia un minimo di senso (non ho detto impossibile, ma almeno sensata)

Tanto per dirne una ci sono milioni di stanze diverse e quindi?
A seconda (solo) della stanza potrebbero passare poche ore come anni (hai presente l'interno di un'astronave? È una stanza pure quella).
Chiaramente sto estremizzando ma continuo a ritenere la domanda troppo generica per avere una risposta che abbia un minimo di senso (non ho detto impossibile, ma almeno sensata)
@Claudio
le variabili da prendere in considerazione sono tante, Faussone ne ha indicate alcune. Non bastano le coordinate della stanza, devi considerare almeno :
la grandezza della stanza; la presenza di oggetti e corpi nella stanza; la sua esposizione all’ambiente esterno; condizioni dell’ambiente esterno, nuvole, vento, spessori e gradi di isolamento di pavimento, soffitto, pareti ; e magari altri parametri che ora non ho presente.
Comunque, c’è una legge di raffreddamento dei corpi dovuta a Newton, che vale in condizioni molto più semplici; di essa ha parlato in questo forum lo stesso Faussone [nota]che non se ne ricorda evidentemente![/nota] qui :
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... to#p363228
Inoltre, andando in giro su internet , ho trovato questa interessante tesi, dove si discutono esperimenti di laboratorio sul raffreddamento di appena 140 ml di acqua in tre contenitori di materiale diverso :
https://fisicaechimica.unipa.it/agliolo ... fisica.pdf
questo ti fa capire la complessità del fenomeno in argomento.
Una cosa è certa : i vigili del fuoco fanno studi approfonditi sulle curve temperature-tempo, perché a loro interessa al fine della lotta contro gli incendi. Se vai in giro su internet ne trovi diversi.
le variabili da prendere in considerazione sono tante, Faussone ne ha indicate alcune. Non bastano le coordinate della stanza, devi considerare almeno :
la grandezza della stanza; la presenza di oggetti e corpi nella stanza; la sua esposizione all’ambiente esterno; condizioni dell’ambiente esterno, nuvole, vento, spessori e gradi di isolamento di pavimento, soffitto, pareti ; e magari altri parametri che ora non ho presente.
Comunque, c’è una legge di raffreddamento dei corpi dovuta a Newton, che vale in condizioni molto più semplici; di essa ha parlato in questo forum lo stesso Faussone [nota]che non se ne ricorda evidentemente![/nota] qui :
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... to#p363228
Inoltre, andando in giro su internet , ho trovato questa interessante tesi, dove si discutono esperimenti di laboratorio sul raffreddamento di appena 140 ml di acqua in tre contenitori di materiale diverso :
https://fisicaechimica.unipa.it/agliolo ... fisica.pdf
questo ti fa capire la complessità del fenomeno in argomento.
Una cosa è certa : i vigili del fuoco fanno studi approfonditi sulle curve temperature-tempo, perché a loro interessa al fine della lotta contro gli incendi. Se vai in giro su internet ne trovi diversi.
"axpgn":
Sinceramente non capisco la difficoltà di capire la differenza tra "stima" e "sparare numeri a caso"
Esattamente...
La domanda: [url=https://www.formazionesalerno.com/quanti-accordatori-di-pianoforte-esistono-a-chicago/#:~:text=Ecco%20il%20ragionamento%20che%20fece%20Enrico%20Fermi%3A&text=Se%20ogni%20pianoforte%20viene%20accordato,devono%20esserci%20circa%2025%20accordatori.]"quanti accordatori di pianoforte ci sono a Chicago"[/url] è ben posta, perché consente di fare una stima, questa della stanza e del Sole che si spegne no....
"Five":
@Claudio
[...]
Comunque, c’è una legge di raffreddamento dei corpi dovuta a Newton, che vale in condizioni molto più semplici; di essa ha parlato in questo forum lo stesso Faussone [nota]che non se ne ricorda evidentemente!
Del messaggio non mi ricordavo, della legge sì, ma non aiuta più di tanto, visto che $h$ non è noto senza i dettagli che dicevamo, e visto che oltre alla convezione anche l'irraggiamento può avere un bell'effetto sul raffreddamento di un corpo.
[ot]Comunque ben tornato, caro Five

Touché.