SR-WL373 Conduzione termica nei gas e nei liquidi – Attrezzatura di laboratorio per termodinamica – Attrezzatura didatticaIn fisica, la conduzione termica indica il trasferimento di energia termica tra atomi e molecole adiacenti in un solido o in un fluido in quiete.
Il trasporto di calore è legato alla materia. Nei fluidi, la conduzione termica pura è ostacolata dagli effetti della convezione; tale fenomeno può essere evitato confinando i fluidi all'interno di intercapedini.
L'unità sperimentale è progettata per esaminare le proprietà di conduzione termica di diversi fluidi e viene fornita completa di unità di visualizzazione e controllo.
Il componente principale dell'unità sperimentale è uno scambiatore di calore cilindrico, costituito da un cilindro interno riscaldato in alluminio e da un mantello raffreddato ad acqua. Tra il cilindro interno e il mantello è presente un'intercapedine anulare, completamente riempita dal fluido in esame. Lo spessore dell'intercapedine è tale da rendere trascurabile il trasferimento di calore per convezione.
Grazie alle basse temperature e alla finitura lucida delle superfici, anche l'irraggiamento risulta trascurabile.
È possibile determinare sperimentalmente la conducibilità termica (k) di vari fluidi, quali acqua, olio, aria, ossigeno o anidride carbonica. Dei sensori rilevano le temperature e la potenza termica assorbita nei punti significativi.
I valori misurati sono visualizzati su display digitali.
Il materiale didattico, ben strutturato, illustra i principi fondamentali e fornisce una guida passo-passo per l'esecuzione degli esperimenti.
Obiettivi didattici / Esperimenti
- conduzione termica in regime stazionario in gas e liquidi
- determinazione della conducibilità termica (k) di vari fluidi a diverse temperature
Specifiche
[1] esame della conduzione termica in gas e fluidi (acqua, olio, aria)
[2] configurazione sperimentale composta da unità sperimentale e unità di visualizzazione e controllo
[3] scambiatore di calore con cilindro interno riscaldato e camicia raffreddata ad acqua
[4] il fluido da esaminare è contenuto nell'intercapedine anulare tra il cilindro interno e la camicia
[5] trasferimento di calore per convezione e irraggiamento trascurabile grazie alle ridotte dimensioni dell'intercapedine, alle basse temperature e alle superfici lucide
[6] riscaldatore elettrico regolabile
[7] valvole per la regolazione delle portate dell'acqua di raffreddamento e del fluido
[8] sensori per la temperatura e la potenza di riscaldamento elettrico
[9] indicatori digitali per la differenza di temperatura e la potenza di riscaldamento
