Trascurare l'irraggiamento: quando?
Ciao. Vorrei sapere quando è possibile trascurare l'irraggiamento. Cioè, quali sono le condizioni per cui è possibile farlo.
Grazie, ciao.
Grazie, ciao.
Risposte
In generale quando si studiano problemi di scambio termico vanno tenute in considerazione tutte le forme di trasmissione di calore presenti nel problema, irreggiamento incluso.
In un contesto di fisica applicata a seconda della precisione che desideri avere sui tuoi risultati puoi decidere di trascurare l'irraggiamento in tutti quei casi in cui la soluzione approssimata che otterresti trascurando l'irraggiamento si discosta da quella reale entro il tuo margine di errore imposto (non è una tautologia, chiarisco il discorso più avanti
).
Con questo intendo dire che prima di assumere di poter trascurare l'irraggiamento dovresti fare almeno una valutazione "di massima" di quale possa essere il suo impatto, almeno per capire l'ordine di grandezza, usando anche modelli molto approssimati.
Nell'ambito dell'ingegneria ad esempio si trascura spesso lo scambio radiativo all'interno di solidi opachi, e si considera l'irraggiamento come un fenomeno puramente di superficie. Poi lo si trascura nei problemi di conduzione all'interno di solidi opachi, o ancora in quei problemi dove i gas vengono approssimati come trasparenti alla radiazione.
In generale comunque in problemi di scambio termico convettivo l'irraggiamento non è trascurabile, perchè spesso capita che non considerandolo si arriva a sottostimare lo scambio termico anche della metà.
Questo comunque non vieta di utilizzare approssimazioni "ragionevoli" nello studio dell'irraggiamento stesso, quali modello do corpo grigio o semplificazioni a livello geometrico.
Spero di essere stato esaustivo, Lorenzo
In un contesto di fisica applicata a seconda della precisione che desideri avere sui tuoi risultati puoi decidere di trascurare l'irraggiamento in tutti quei casi in cui la soluzione approssimata che otterresti trascurando l'irraggiamento si discosta da quella reale entro il tuo margine di errore imposto (non è una tautologia, chiarisco il discorso più avanti
).Con questo intendo dire che prima di assumere di poter trascurare l'irraggiamento dovresti fare almeno una valutazione "di massima" di quale possa essere il suo impatto, almeno per capire l'ordine di grandezza, usando anche modelli molto approssimati.
Nell'ambito dell'ingegneria ad esempio si trascura spesso lo scambio radiativo all'interno di solidi opachi, e si considera l'irraggiamento come un fenomeno puramente di superficie. Poi lo si trascura nei problemi di conduzione all'interno di solidi opachi, o ancora in quei problemi dove i gas vengono approssimati come trasparenti alla radiazione.
In generale comunque in problemi di scambio termico convettivo l'irraggiamento non è trascurabile, perchè spesso capita che non considerandolo si arriva a sottostimare lo scambio termico anche della metà.
Questo comunque non vieta di utilizzare approssimazioni "ragionevoli" nello studio dell'irraggiamento stesso, quali modello do corpo grigio o semplificazioni a livello geometrico.
Spero di essere stato esaustivo, Lorenzo
Nella formula per l'irraggiamento compare l'emessività $epsilon$. Se ho un cilindro che si trova a $20°C$ e l'ambiente si trova a $40°C$, il calore si trasferirà dall'ambiente al cilindro (II principio).
Nella formula per l'irraggiamento avrei l'emissivià del cilindro: ma se assorbe calore, cosa dovrebbe emettere?
Nella formula per l'irraggiamento avrei l'emissivià del cilindro: ma se assorbe calore, cosa dovrebbe emettere?
Lo scambio termico radiatovo avviene sempre in entrambe le direzioni.
La differenza tra la potenza termica assorbita dal cilindro e quella da lui emessa equivale allo scambio termico netto del cilintro stesso.
Comunque in un problema come quello da te proposto, dove un cilindretto scambia calore con un ambiente molto più grande del cilindro stesso, la formula dell'irraggiamento si semplifica molto come potrai constatare studiando da qualunque libro di fisica tecnica.
Ti consiglio di ripassare un po' la teoria perchè così ti sarà tutto immediatamente più chiaro, in caso non capissi prova ad impostare la risoluzione e vediamo
La differenza tra la potenza termica assorbita dal cilindro e quella da lui emessa equivale allo scambio termico netto del cilintro stesso.
Comunque in un problema come quello da te proposto, dove un cilindretto scambia calore con un ambiente molto più grande del cilindro stesso, la formula dell'irraggiamento si semplifica molto come potrai constatare studiando da qualunque libro di fisica tecnica.
Ti consiglio di ripassare un po' la teoria perchè così ti sarà tutto immediatamente più chiaro, in caso non capissi prova ad impostare la risoluzione e vediamo
Il fattore di forma è $Aepsilon$. A questo punto avrei che la potenza assorbita è $dot Q_1=Asigmaepsilon(T^4_a-T^4_(cil))$. La potenza emessa sarebbe $dot Q_2=(epsilonsigmaA(T^4_a-T^4_(cil)))/(1-epsilon_(cil))$
La potenza netta sarebbe allora $dot Q_1-dot Q_2$?
La potenza netta sarebbe allora $dot Q_1-dot Q_2$?
$\dot Q_1$ è già il calore netto scambiato perchè la formula che hai usato, in cui compare la differenza delle temperature, tiene già conto dello scambio netto.
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