Quando due corpi di temperatura differente entrano in contatto, quello pi\u00f9 caldo cede sempre il calore al pi\u00f9 freddo. Il primo cedendo calore si raffredda, il secondo ricevendolo si scalda, e il processo continua fino a quando i due corpi raggiungono la stessa temperatura. Questo \u00e8 valido sia per i corpi solidi che per quelli liquidi o gassosi (ad esempio tra la carrozzeria del furgone e l’aria all’esterno, o tra la carrozzeria e lo strato di isolante che ci attacchiamo). Di fatto, non \u00e8 fisicamente corretto dire che \u00abentra freddo dalla finestra\u00bb, in realt\u00e0 \u00e8 sempre il caldo della stanza che esce e si diffonde all’esterno attraverso il vetro.<\/p>\n
Quello che pu\u00f2 cambiare \u00e8 la velocit\u00e0<\/strong> con cui si trasferisce il calore per contatto: a parte della superficie di contatto stessa (pi\u00f9 \u00e8 grande pi\u00f9 \u00e8 veloce il processo), ogni materiale lo facilita o oppone resistenza in modo diverso. I metalli ad esempio oppongono poca resistenza al passaggio del calore, lo trasmettono e lo diffondono rapidamente, mentre il legno si oppone di pi\u00f9. Per questo motivo se tocchiamo con una mano una superficie di metallo e con l’altra una di legno, anche se entrambe hanno la stessa temperatura iniziale (supponiamo 20 gradi) la prima sembra pi\u00f9 fredda: in realt\u00e0 il metallo sta assorbendo pi\u00f9 rapidamente del legno il calore della nostra mano, raffreddandola pi\u00f9 in fretta, per questo la percepiamo cos\u00ec.<\/p>\n La conducibilit\u00e0 termica<\/strong> o valore lambda<\/strong> di un materiale \u00e8 un valore che ci dice con che \u00abfacilit\u00e0\u00bb o \u00abvelocit\u00e0\u00bb trasmette (assorbe e cede) il calore. Pi\u00f9 il valore \u00e8 basso, pi\u00f9 il materiale si oppone al passaggio. Gli isolanti sono semplicemente dei materiali con un valore lambda molto basso, minore di 0,065. A parit\u00e0 di spessore, un isolante con valore lambda minore isola di pi\u00f9.<\/p>\n Occhio, il fatto che oppongano resistenza significa semplicemente che rallentano il passaggio del calore, ma non lo impediscono. Un furgone ben coibentato senza riscaldamento e senza nessuno dentro di notte finir\u00e0 con la stessa temperatura dentro che fuori. Semplicemente ci metter\u00e0 qualche ora a cedere il calore all’aria esterna, invece di raffreddarsi quasi istantaneamente come nel caso di un furgone non coibentato. Il riscaldamento lavora in coppia con l’isolamento perch\u00e9 deve introdurre calore nell’ambiente pi\u00f9 rapidamente del tempo che impiega l’isolante a cederlo all’esterno. Pi\u00f9 il camper \u00e8 isolato bene, meno dovr\u00e0 accendersi e lavorare il riscaldamento.<\/p>\n Spesso si sente parlare di resistenza termica<\/strong> o valore R<\/strong> di un materiale. Questo \u00e8 semplicemente un altro modo di esprimere quanto isola. Si differenzia dal precedente perch\u00e9 funziona al contrario (pi\u00f9 \u00e8 alto il numero pi\u00f9 il materiale \u00e8 isolante) e perch\u00e9 si riferisce sempre a uno spessore specifico. Non ha senso chiedere \u00abqual’\u00e8 il valore R del polistirolo?\u00bb, piuttosto… \u00abqual’\u00e8 il valore R di un pannello di polistirolo di due centimetri di spessore?\u00bb. Si riferisce sempre a uno spessore concreto.<\/p>\n Pannelli di polistirolo estruso (XPS)<\/p><\/div>\n Nessun materiale isolante \u00e8 cattivo per definizione, dipende tutto dalle condizioni d’uso (tra cui lo spessore utilizzato). Un esempio: il polistirolo estruso o XPS (lambda = 0,034) isola molto meglio del legno (lambda = 0,13). Concretamente, per isolare allo stesso modo (ovvero per ottenere lo stesso valore R) abbiamo bisogno di quasi 4 volte lo spessore in legno che in XPS (0,13 \/ 0,034 = 3,8). Detto in altro modo, un pannello XPS standard di 4 centimetri di spessore isola allo stesso modo (ha lo stesso valore R) che una tavola di legno di uno spessore di circa 15 centimetri (!!!). Una tavola cos\u00ec spessa, a parte il fatto che non \u00e8 molto pratica da usare, avrebbe un altro problema d’estate: immagazzinerebbe al suo interno troppo calore di giorno, per liberarlo poi dentro il furgone di notte.<\/p>\n L’aria stessa, se non contiene troppa umidit\u00e0, \u00e8 un isolante molto buono (lambda = 0,024). Per questa ragione la maggioranza degli isolanti di contatto la includono al loro interno, in forma di piccole bolle. Tutte le spume e il polistirolo stesso la contengono (per questo \u00e8 cos\u00ec leggero). L’aria \u00e8 buona anche perch\u00e9 non pu\u00f2 immagazzinare molto calore al suo interno. Parlando tecnicamente diciamo che la sua capacit\u00e0 termica<\/strong> (ovvero la quantit\u00e0 di calore che pu\u00f2 immagazzinare una porzione data del materiale, ad esempio un metro cubo a pressione ambiente) \u00e8 molto bassa.<\/p>\n In estate \u00e8 importante che dopo il tramonto la coibentazione non continui a rilasciare calore a lungo, o finiremo per accendere l’aria condizionata per raffreddare l’isolante, mentre fuori fa gi\u00e0 pi\u00f9 fresco. Al contrario, in inverno \u00e8 utile lasciare che la luce del sole entri dentro e riscaldi i mobili, il pavimento, etc, perch\u00e9 una parte di quel calore entrer\u00e0 dentro al legno e far\u00e0 s\u00ec che il furgone non si raffreddi molto velocemente dopo. Il legno tende a immagazzinare il calore che riceve.<\/p>\n La capacit\u00e0 termica dipende dal tipo di materiale e dalla sua quantit\u00e0. Uno dei migliori materiali per immagazzinare il calore \u00e8… l’acqua. Per questo una borsa d’acqua calda messa nel letto sotto a un piumino \u00e8 un ottimo modo, low cost ma efficace, per immagazzinare il calore e far si che si liberi poco a poco.<\/p>\n Fin’ora abbiamo parlato di trasferimento di calore per contatto<\/strong>, detto anche per conduzione<\/strong>. Esistono altri due modi per trasferire il calore da un corpo a un altro: per radiazione<\/strong> e per convezione<\/strong>.<\/p>\n \u00abE se nello spazio tra 2 oggetti creo il vuoto perfetto, togliendo tutta l’aria? Se non si toccano e non c’\u00e8 niente tra di loro che possa trasferire il calore per conduzione, avr\u00f2 creato l’isolante perfetto\u00bb… no, sfortunatamente la faccenda non funziona cos\u00ec. Tutti gli oggetti (incluso il nostro corpo) emettono calore anche in forma di radiazione, ovvero onde elettromagnetiche. Di fatto, se ci pensate bene il sole scalda in ogni momento mezzo pianeta, e riesce a farlo anche se tra lui e la terra non c’\u00e8 nessun mezzo di trasmissione, solo il vuoto dello spazio. Questo succede perch\u00e9 il sole emette una quantit\u00e0 scandalosa di radiazioni elettromagnetiche, e una parte di queste radiazioni (fortunatamente non tutte, grazie all’atmosfera) arriva fino alla superficie terrestre e riscalda la nostra pelle, che la assorbe aumentando la sua temperatura.<\/p>\n Un fuoco acceso in un camino scalda grazie alla radiazione del calore.<\/p><\/div>\n Certi materiali, come ad esempio l’alluminio, invece di assorbire le radiazioni termiche che ricevono, la riflettono come uno specchio. Questo vuol dire che se mettiamo un corpo caldo vicino a una lastra di alluminio (o perfino un foglio di alluminio da cucina), facendo in modo che non si tocchino, l’alluminio tende a rispedire al mittente tutto il calore che riceve per radiazione, attuando come un isolante.<\/p>\n Per fare in modo che questo funzioni \u00e8 necessario che tra di loro ci sia uno spazio vuoto (o aria). Se i due corpi entrano in contatto, poich\u00e9 l’alluminio conduce il calore incredibilmente bene (ha un lambda = 237!!!), non isolerebbe per niente. Di fatto, otterremmo l’effetto contrario. Il semplice fatto di verniciare l’alluminio annulla il suo effetto \u00abspecchio\u00bb. La vernice non \u00e8 un buon riflettente, tende a assorbile le radiazioni e emettere il calore. Per fare in modo che funzioni l’alluminio dovrebbe rimanere scoperto, anche se esistono dei trattamenti per cambiare il suo colore naturale grigio senza che perda la sua propriet\u00e0 riflettente.<\/p>\n Un parasole per il parabrezza dell’auto funziona cos\u00ec: ha uno strato esterno di alluminio che riflette tutta la radiazione del sole all’esterno. Gli isolanti riflessivi multistrato funzionano con lo stesso principio, e proprio per questo hanno bisogno di una camera d’aria davanti per funzionare. Ho visto video di persone che lo usano come isolante di contatto nei campervan… cos\u00ec isolano molto meno. Lo usano a contatto perch\u00e9 \u00e8 difficile creare una camera d’aria nelle pareti di un furgone perch\u00e9 non sono verticali n\u00e9 piane, con nervature nel mezzo… ma proprio per questo motivo non \u00e8 una buona idea usarli.<\/p>\n Una camera d’aria chiusa ha un altro problema. Lo strato d’aria a contatto con la parete pi\u00f9 calda tende a espandersi, riducendo la sua densit\u00e0, e questo fa s\u00ec che salga verso l’alto. Nello stesso momento lo strato d’aria a contatto con la parete pi\u00f9 fredda si contrae, aumentando la sua densit\u00e0 e muovendosi verso il basso. I due fenomeni insieme fanno s\u00ec che si formi una corrente di ricircolo (o cella di convezione) percorsa dall’aria tra le due pareti: l’aria calda dopo essere salita scende per il lato pi\u00f9 freddo, cedendole il suo calore, e risale riscaldandosi a contatto con il lato pi\u00f9 caldo. L’effetto finale \u00e8 che si trasferisce il calore dalla parete pi\u00f9 calda a quella fredda in modo molto pi\u00f9 veloce di quello che lascerebbe supporre la capacit\u00e0 isolante dell’aria in se, che come abbiamo visto \u00e8 molto buona.<\/p>\n L’aria calda di una mongolfiera tende a salire.<\/p><\/div>\n Come vedremo parlando di riscaldamento in un altro articolo, si pu\u00f2 sfruttare il movimento dell’aria per convezione per riscaldare in modo uniforme uno spazio. Non sono tutte cattive notizie. \ud83d\ude09<\/p>\n L’aria contiene sempre una piccola quantit\u00e0 d’acqua sotto forma di umidit\u00e0 (allo stato gassoso). Quando la quantit\u00e0 di umidit\u00e0 aumenta, si arriva al punto in cui l’aria non riesce pi\u00f9 a immagazzinare altra acqua al suo interno, e questo fa s\u00ec che ritorni allo stato liquido sotto forma di piccole gocce che si depositano a terra, sulle pareti e sopra gli oggetti con cui entra in contatto. Questo processo si chiama condensazione. Qual’\u00e8 la quantit\u00e0 massima di umidit\u00e0 che l’aria riesce a immagazzinare senza creare condensazione? Dipende dalla temperatura dell’aria stessa. Pi\u00f9 l’aria \u00e8 calda, pi\u00f9 umidit\u00e0 pu\u00f2 assorbire.<\/p>\n![\"Pannelli](\"https:\/\/www.tranquilainquietud.com\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/xps.jpg\")
<\/a>L’aria: buon isolante e bassa capacit\u00e0 termica<\/strong><\/h4>\n
Trasferimento di calore per radiazione<\/strong><\/h4>\n
<\/a>La convezione<\/strong><\/h4>\n
<\/a>Condensazione e barriera al vapore<\/strong><\/h4>\n