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Titolo: [semiOT] quanto scalda un agitatore?

Scusate se forse la questione è un pò più fisica che obbistica, ma voi 
mi state decisamente più simpatici...
Se ho un serbatoio con del liquido all'interno e un agitatore di tot 
potenza come faccio a sapere quanto questo con il suo movimento scalda 
il mio fluido?
che variabili servono?
ho la potenza del motore, le caratteristiche del fluido... credo tutto.
grazie e ciao.

 voi mi state decisamente più simpatici...
Credo che sia una dato abbastanza difficile da calcolare, viste le 
variabili in gioco. A occhio credo che (almeno che non fai vorticare 
l'agitatore come le pale di un motoscafo) il calore generato venga 
disperso, comunque potresti verificarlo sperimentalmente.
Ciao
-- 
Giuliano
alias Giuli el Dabro
Togli "le mani dalla bocca"
se mi vuoi scrivere privatamente
e ricorda: "Prima de parlar tasi"

 disperso, comunque potresti verificarlo sperimentalmente.
Sto pensando al the in una tazzina.
Se lo giro con il cucchiaino non si riscalda ma si raffredda.
-- 
Fabbrogiovanni 

 
eheh, si anche io avevo pensato a questo.
però forse si raffredda perchè mescolando si fa andare a contatto con 
l'aria anche il liquido sotto la superficie. credo eh.
qua invece è un pò diverso...

 
quindi dici che è una cosa trascurabile ne?.
no, non uso un motore da motoscafo...

   
Lì compensi solamente le diverse temperature fra il cucchiaino e la 
tazzina (freddi) con le zone di liquido. In più faciliti la dispersione 
di calore dalla superficie, portando rapidamente in superficie i liquidi 
di qualsiasi temperatura siano. Ma torniamo al quesito del nostro amico.
Mmmm..... dato il principio della somma zero delle energie, possiamo 
brutalmente dire che:
l'energia elettrica dissipata dal motore dell'agitatore, detratti:
    * l'efficienza elettrica del motore
    * la sua dissipazione termica (che in alcuni casi è una quota del
      primo termine)
    * la sua dissipazione meccanica (che in alcuni casi è una quota del
      primo termine)
    * la dispersione introdotta dal contenitore del fluido
è l'energia applicata al tuo fluido. Come determinarla in modo semplice? 
Applichi l'agitazione per un minuto. Poi misuri la temperatura. Poi 
agiti per un minuto. Poi ri-misuri e determini la differenza di 
temperatura. Hai un grossolano indicatore della variazione d'energia 
introdotta nel fluido. A seconda del fluido, saranno necessari + o - minuti.
Per tradurre il tutto in una misura d'energia, passo... non mi ricordo + 
la formula.

 la formula.
Q=M*c*deltaT        -->Massa, calore_specifico, Temperatura.

 potenza_motore * efficienza - dissipazione)
Quando hai a che fare con fluidi in movimento non esistono formule 
semplici.


 Q=M*c*deltaT        -->Massa, calore_specifico, Temperatura.
Sì, è esatto. L'equazione che descrive il sistema è qualcosa tipo 
(Potenza motore / tempo) * efficienza motore = Massa del liquido * 
calore specifico del liquido * (temperatura finale - temperatura iniziale).
Questo se il recipiente fosse perfettamente isolato. Se è di materiale 
plastico o generalmente isolante lo puoi considerare tale.
Se è di qualche metallo allora l'equazione diventa:
(Potenza motore / tempo) * efficienza motore = Massa del liquido * 
Calore specifico del liquido * (tf - ti) + Massa del recipiente * Calore 
specifico del recipiente * (tf - ti).
Occorre dividere la potenza del motore per il tempo di applicazione 
dell'agitazione per avere coerenza dimensionale. (e anche a logica: più 
a lungo fai andare l'agitatore, più il liquido si riscalda).
-- 
dan.

 
Mi è venuta in mente un'altra cosa: se l'agitatore altro non è che un 
braccio meccanico (o un sistema di bracci) che gira intorno ad un asse, 
sempre per il principio di conservazione, in questo caso l'energia 
cinetica di rotazione dovrebbe essere approsimativamente uguale allo 
scambio di temperatura, e ti permetterebbe di toglierti di torno i 
calcoli sul rendimento del motore.
L'energia cinetica di rotazione va sostituita alla parte sinistra 
dell'equazione, e vale I*(omega^2), dove I è il momento d'inerzia (la 
sommatoria delle masse per il quadrato delle distanze) e omega è la 
velocità angolare espressa in radianti al secondo.
-- 
dan.

 Se lo giro con il cucchiaino non si riscalda ma si raffredda.
Esatto, perché la tazzina conduce calore, e tende all'equilibrio con la 
temperatura esterna più bassa.
Muovendo il fluido ne omogeinizzi la distribuzione della temperatura, 
che nel caso statico sarebbe più calda verso l'interno e più fredda 
verso l'esterno.
Un agitatore *dovrebbe* invece essere isolato, penso. A dire il vero non 
ne ho mai usato uno.
Inoltre se, agitando, oltre alla trasformazione di energia cinetica in 
calore produce anche una reazione chimica, hai voglia le variabili in gioco?
-- 
dan.


Io si. Al liceo (scientifico...). Pensa ad un bicchiere-thermos di 
quelli che usano (usavano?) i baristi per portare caffè e cappuccini nei 
negozi del circondario. Ok? Aggiungi un foro per mettere un termometro 
(scala fuori, bulbo dentro, a memoria uno di quelli da febbre). E poi un 
altro foro con una bronzina od un anello in teflon. Dentro... un 
agitatore. Nel nostro caso, un anello saldato a 90 gradi rispetto al 
manico sporgente (un banale tondino, da spinger su e giù). Ah... isolare 
bene anche il manico, sennò i nostri 36,5 gradi falsano le misure... ;-)
E buon divertimento!

 toglierti di torno i calcoli sul rendimento del motore.
Si, ma il motore funziona sempre a piena potenza? Guarda che gli 
agitatori hanno un controllo elettronico della velocità, in modo che 
si mantenga costante. L'unico su cui ho messo le mani mi ricordo che 
aveva un motorino passo-passo che faceva ruotare un magnete 
permanente, posto al di sotto della piastra riscaldante. Questo 
magnete ruotando metteva in movimento una elica in acciaio da piazzare 
dentro il contenitore, quindi senza alcun collegamento meccanico con 
il motore.


 il mio fluido?
Sara' piu' o meno come dire:
quanto si scalda l'aria nella stanza, se entra una mosca e si mette a
svolazzare in giro? :-)
-- 
Saluti da Verona
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ahah. molto bravo. ops, il ahah lo dovevo tenere per la fine.
il tuo discorso fila, anche solo da una veloce analisi dimensionale.
la tua formula I*(omega^2) fà giustamente saltare fuori i Joule.
veniamo al mio ahah.
conti veloci, magari sbaglio.
10kg di liquido, facciamo acqua, 10 litri di acqua.
pala da 1Kg, mettiamone 2 via! raggio delle pale 10cm.
mi sto quindi immaginando un onesto pentolone con 10 litri di acqua al 
suo interno e due discrete pale!
eheh, per scaldare un di un grado quest'acqua servirebbero.....
166 giri al secondo!!!!
forse ho sbagliato.
ma mi sembra di capire che ce lo si doveva un pò aspettare vero???
hehe.
grazie comunque a tutti.
diciamo che oggi ho imparato una cosa nuova!!!

 svolazzare in giro? :-)
ahah, mi sa proprio di si, dai un occhio al post che ho appena aggiunto 
con qualche calcolo!
ciao ciao.

 166 giri al secondo!!!!
Non ho capito il resto, lo ammetto. Ma qui mi sarei aspettato: 166 giri 
al secondo per TOT tempo. O comunque sostieni (in un mondo perfetto, 
eh?) che non si andrà più in là d'un grado, anche mescolando l'acqua 
all'infinito? Insomma, 'un t'ho proprio capito!

Cordy ha scritto:

mmhhhh. ora che ci penso in effetti sarebbe stato meglio avere una 
potenza più che un calore...
oppure facendo 166 giri in un secondo scalda l'acqua di un grado?
no dai.
non so, mi sto perdendo un pò via.
oggi sono cotto.
meglio spegnere tutto.

 si mantenga costante. 
Appunto, è il motivo per cui dopo ho suggerito di considerare l'energia 
cinetica di rotazione (funzione della velocità angolare) invece della 
potenza del motore.
Non era errata neanche la considerazione sulla potenza del motore, salvo 
rendere complicatissime le già complicate implicazioni sulle perdite 
dovute a effetti dissipativi.
-- 
dan.