Termodinamica e conduttività
Inviato: 9 apr 2012, 22:24
Mi sono trovato di fronte a questo problema:
In un piccolo laghetto si è formato uno strato di ghiaccio. La temperatura dell'aria, subito sopra il ghiaccio, è di -5,4 gradi Celsius, la zona di transizione acqua-ghiaccio è a 0 gradi Celsius e l'acqua in fondo al laghetto è a 4 gradi Celsius. Sapendo che la profondità totale (misurata dalla superficie del ghiaccio) è di 1,4 m, calcola lo spessore dello strato di ghiaccio.
La conduttività termica del ghiaccio è 1,6 W/(m*K), e la conduttività termica dell'acqua è 0,60 W/(m*K).
Non riesco proprio a capire come si debba impostare il problema. Tutto il sistema non è in equilibrio termico, e quindi c'è scambio di calore tra aria-ghiaccio-acqua. Dato che mi dà i valori della conduttività termica, suppongo che si debba usare l'equazione della trasmissione di calore per conduzione. Ma come, se non conosco la quantità di calore trasmessa?
In un piccolo laghetto si è formato uno strato di ghiaccio. La temperatura dell'aria, subito sopra il ghiaccio, è di -5,4 gradi Celsius, la zona di transizione acqua-ghiaccio è a 0 gradi Celsius e l'acqua in fondo al laghetto è a 4 gradi Celsius. Sapendo che la profondità totale (misurata dalla superficie del ghiaccio) è di 1,4 m, calcola lo spessore dello strato di ghiaccio.
La conduttività termica del ghiaccio è 1,6 W/(m*K), e la conduttività termica dell'acqua è 0,60 W/(m*K).
Non riesco proprio a capire come si debba impostare il problema. Tutto il sistema non è in equilibrio termico, e quindi c'è scambio di calore tra aria-ghiaccio-acqua. Dato che mi dà i valori della conduttività termica, suppongo che si debba usare l'equazione della trasmissione di calore per conduzione. Ma come, se non conosco la quantità di calore trasmessa?