Che cos'è la perdita di calore?

La perdita di calore è la perdita netta di calore attraverso il trasferimento dalle aree più calde a quelle più fredde. L'ambiente di solito lavora verso l'equilibrio termodinamico, dove non si verifica alcun trasferimento di calore perché tutto è allo stesso livello. Lungo la strada, si verifica una perdita di calore. Questo può essere importante per tutto, dalla comprensione del funzionamento della refrigerazione all'isolamento di una casa per mantenere la temperatura interna il più stabile possibile.

È possibile trasferire il calore in diversi modi. Uno è attraverso la conduzione, in cui un oggetto caldo entra in contatto con uno più freddo. Gli atomi eccitati nell'oggetto caldo si scontrano con quelli di quello freddo, trasferendo energia e creando una perdita netta di calore. La convezione con gas e fluidi consente all'energia calda di circolare e porta alla perdita di calore. Nella radiazione termica, le particelle cariche emanano da un oggetto e si trasferiscono nell'oggetto più vicino, come un cane che giace davanti a una stufa calda.

In qualcosa come il design per la casa, la perdita di calore è motivo di preoccupazione. L'ampia superficie della casa crea molto spazio per la conduzione all'aria esterna, mentre la convezione all'interno della casa incoraggerà l'aria calda a salire e quindi a fuggire attraverso il tetto tramite conduzione. Alcuni passi che i progettisti possono adottare per affrontare queste preoccupazioni includono l'isolamento pesante della casa per creare una barriera, nonché il riflesso del calore proveniente dall'esterno per impedire la conduzione attraverso le pareti e all'interno nei climi caldi.

Le equazioni possono modellare il flusso e la perdita di calore ai fini della progettazione o della ricerca. Materiali diversi hanno le loro proprietà e questi possono determinare il tasso di perdita di calore e trasferimento. I ricercatori potrebbero essere in grado di trasformare i diversi tassi di conduzione a proprio vantaggio in alcune impostazioni. Questo può essere visto con controlli meccanici su alcuni termostati in cui due strisce di metallo accendono e spengono il calore mentre si espandono e si contraggono in risposta ai cambiamenti di temperatura.

La perdita di calore può anche essere un problema in medicina, dove le temperature interne possono scendere molto rapidamente in caso di maltempo e può essere difficile ripristinarle. I pazienti in uno stato ipotermico possono aver bisogno di coperte, bottiglie di acqua calda e altre cure di supporto per riscaldarsi lentamente di nuovo. Come è noto a chiunque sia entrato in contatto con una persona appena uscita da uno specchio d'acqua freddo, può verificarsi anche uno scambio di calore tra le persone. La persona che era seduta sulla riva si sentirà più fredda dopo il contatto con il nuotatore perché sta vivendo un trasferimento di calore.