Problema — Efficienza isolanti

Testo

Quattro materiali hanno lo stesso spessore $d = 5$ cm ma diversa conducibilità termica $k$ [in W/(m$\cdot$K)]: (A) lana di vetro $k = 0{,}04$; (B) polistirolo espanso $k = 0{,}035$; (C) sughero $k = 0{,}045$; (D) aria ferma $k = 0{,}025$. Ordina i materiali dal migliore al peggiore isolante.

Soluzione

A parità di spessore e di superficie, il flusso di calore che attraversa una parete vale: $\dot Q = \frac{k \, A \, \Delta T}{d}$

Quindi $\dot Q$ è direttamente proporzionale alla conducibilità $k$: il miglior isolante è quello che lascia passare meno calore, cioè quello con $k$ più basso.

Ordinando i valori dal più piccolo al più grande: $k_D = 0{,}025 < k_B = 0{,}035 < k_A = 0{,}04 < k_C = 0{,}045$

$\ev{D < B < A < C \quad (\text{migliore} \to \text{peggiore})}$

L’aria ferma è il miglior isolante (è proprio l’aria intrappolata a rendere isolanti tutti gli altri materiali porosi), mentre il sughero è il peggiore dei quattro.

Collegamenti

Argomenti: Termologia Concetti: Trasmissione del calore