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Titolo: temperatura

buongiorno a tutti,
ho un problema per una applicazione industriale che non so risolvere
ho una vasca contenente zinco fuso alla temperatura di 400°C
la vasca è lunga 5m larga 2m e profonda 2.5m
considerando una temperatura ambiente di 30°C,
un ambiente chiuso ma molto vasto
e trascurando movimenti dell'aria diversi da quelli convettivi
che temperatura avrà l'aria ad una quota di 3m sopra alla vasca?
il problema è che a quella quota dovrei mettere delle apparecchiature
tutti mi dicono che la temperatura potrebbe essere critica (sopra ai 60°C)
mentre nella mia esperienza pratica non ho mai visto situazioni così 
"impegnative"
grazie mille :-)
paolo 


Non capisco bene di quali effetti vuoi tenere conto e temo che solo un 
ingegnere può rispondere più o meno utilmente. :-)
Faccio alcun osservazioni.
1) Perché dai la profondità della vasca se hai fissato la temperatura 
della superficie e non mi sembra che tu sia interessato a cose legate 
alla capacità termica della massa di zinco?
2) Quando si parla di movimenti convettivi, in genere, s'intendono 
movimenti verticali.  Qui, per continuità, devi avere necessariamente 
anche movimenti "avvettivi" che fanno convergere aria orizzontalmente 
verso il centro della vasca.
3) A quella temperatura della superficie rispetto all'ambiente e con 
quell'angolo solido sotteso dalla vasca a 3m di altezza, penso anche che 
non si possa trascurare l'effetto radiativo.
4) Il grado di umidità dell'aria potrebbe essere molto importante in 
vari aspetti.
Da come poni il problema sembra che vuoi tener conto solo di quanto si 
scalda l'aria ambiente aspirata orizzontalmente verso la vasca dalla 
formazione di una colonna ascendente in convezione libera: di quanto si 
scalda un chilogrammo d'aria nel tragitto radente alla superficie della 
vasca fino al centro della stessa e poi verticalmente fino a tre metri 
sopra. Mah! Con che meccanismi vuoi trasferire calore all'aria: 
conduzione, turbolenza o irraggiamento? A parte che avrei qualche 
difficoltà a calcolare la velocità dell'aria e il tempo di percorrenza 
ma la vasca... poteva almeno essere circolare!!!
:-)
Ci vuole un ingegnere!
Daniele Fuà
Uni. Milano-Bicocca

 Ci vuole un ingegnere!
Ma come! Un fisico dell'atmosfera non va bene? :-)))
 
-- 
Elio Fabri

 Ma come! Un fisico dell'atmosfera non va bene? :-)))
No, penso che un esperto di RG sia mooolto più adatto :-)
Comunque, a parte gli scherzi, la mia risposta voleva spiegare che mi 
sembra piuttosto difficile dare una stima ragionevole con calcoli 
teorici e non saprei da che parte iniziare.  In particolare la 
situazione è abbastanza disperata perché non saprei quali effetti devono 
essere presi in considerazione e quali, invece, possono essere 
trascurati. In più, tanto per peggiorare le cose, mi aspetto 
un'andamento (per esempio in funzione della temperatura del bagno) 
tutt'altro che lineare.
Alla fine mi sembra un tipico esempio di fenomeno che vale la pena 
studiare empiricamente: prendi una piastra calda, tre metri sopra piazzi 
un coso che rassomiglia agli strumenti che utilizzerai e ne misuri la 
temperatura.  Non è troppo complicato e probabilmente qualcuno ha già 
fatto qualcosa di simile e tirato fuori una formula empirica 
(ingegnere... appunto).
D'altra parte quelli (fisici dell'atmosfera o ingegneri?) che studiano 
lo strato limite planetario (le prime centinaia di metri dell'atmosfera) 
si devono accontentare di poca teoria lacunosa e approssimata (le famose 
mucche sferiche) e molte, molte formule empiriche.
Daniele Fuà
Uni. MIlano-Bicocca

 Uni. Milano-Bicocca 

 Mi hai fatto pensare alla barzelletta della mucca sferica :-))
...eh.... non la so, dilla dai....:-)...questa mi manca

marcofuics ha scritto:
 > ....eh.... non la so, dilla dai....:-)...questa mi manca
Mi spiace, ma ricordo solo vagamente che c'era un fisico teorico che
doveva risolvere non so che problema su una mucca.
E allora comincia: "schematizziamo la mucca con una sfera di raggio
r..."
Magari qualcun altro se la ricorda meglio?
-- 
Elio Fabri

 Magari qualcun altro se la ricorda meglio?
In realta'  ne esistono molte varianti e non saprei quale sia l' 
originale. In piu',  in alcune delle varianti chi introduce la mucca 
sferica e'  un matematico invece di un fisico.
Una ricerca su google con "spherical cow" ne trova gia'  molte delle 
varianti.
Quella che io ho sentito la prima volta (un ventina di anni fa ?) era 
congegnata cosi:
In una fattoria le mucche hanno diminuito la produzione di latte. Per 
risolvere il problema viene convocato prima un veterinario che prescrive 
chili di medicine senza effetti.
Dopo viene consultato un architetto che fa un progetto per risistemare 
le stalle con tendine alle finestre e diffusori di musica classica per 
creare un ambiente piu'  rilassante e favorevole alla produzione di 
latte. Anche questo senza successo.
Infine viene convocato un fisico che,  dopo aver pensato un po',  va ad 
un lavagna e disegnando un cerchio  col gesso inizia a dire "supponiamo 
che la mucca sia una sfera...".
Tutte le varianti che conosco fanno perno sul contrasto tra soluzioni 
magari ragionevoli ma arzigogolate degli "altri" e l'  approccio di 
estrema semplificazione (un po'  surreale) del fisico (che non e' un 
teorico in tutte le varianti :-) )
Giorgio