Che cos'è il calore sensibile?
Il calore sensibile è il nome di energia sotto forma di calore che provoca un aumento o una diminuzione della temperatura. Il suo nome deriva dal fatto che può essere percepito come un cambiamento di temperatura. Il trasferimento di questo tipo di energia termica avviene come conduzione o convezione.
L'aggiunta di questa forma di calore provoca un aumento della temperatura mentre la sua rimozione comporta una diminuzione della temperatura. Si distingue dal calore latente, che non cambia la temperatura di una sostanza. Piuttosto, il calore latente è il calore che viene scambiato tra una sostanza e l'ambiente circostante durante un cambiamento di fase che si verifica a temperatura costante, come il ghiaccio solido che si scioglie in acqua liquida.
Varie tecniche possono essere utilizzate per misurare o stimare il calore sensibile a seconda delle circostanze particolari. In casi molto semplici, come misurare l'aumento della temperatura di una sostanza in una cucina o in un laboratorio, un termometro può essere tutto ciò che è necessario. Ciò non sarebbe pratico su scale molto grandi come la misurazione del flusso di calore sensibile o il trasferimento di calore per unità di area nel tempo, di una grande regione geografica. Per tali situazioni, il flusso di calore sensibile può essere stimato utilizzando un metodo statistico noto come covarianza parassita, o misurato da un dispositivo ottico noto come scintillometro a grande apertura.
Il calore sensibile è di interesse in campi come la meteorologia e la climatologia, dove viene utilizzato nei calcoli delle previsioni meteorologiche a breve termine e nella modellizzazione climatica a lungo termine. La superficie della terra assorbe il calore del sole sotto forma di radiazione e lo converte in calore sensibile e latente. La sua conversione in calore sensibile provoca cambiamenti nelle temperature delle superfici terrestri, sia terrestri che acquatiche, e della sua atmosfera.
Un altro campo in cui questa forma di calore è importante è il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata (HVAC). Il carico di calore sensibile è un fattore che determina la temperatura necessaria dell'aria fornita a un ambiente e la velocità richiesta del flusso d'aria per mantenere la temperatura ambiente desiderata. Può essere utilizzato ai fini del calcolo HVAC sotto forma di rapporto di calore sensibile (SHR), che è la quantità di calore sensibile divisa per la quantità totale di calore in un determinato spazio. Le apparecchiature HVAC sono selezionate in modo tale che il SHR del sistema sia compatibile con il SHR della stanza o dell'edificio per il quale verrà utilizzato.
Il calore sensibile può anche essere immagazzinato per un uso successivo aumentando la temperatura di un materiale che successivamente rilascerà quel calore per l'uso quando desiderato. Ad esempio, l'energia solare può essere concentrata e immagazzinata in questo modo durante le ore di luce del giorno e quindi prelevata per essere utilizzata durante le ore in cui il sole non splende. I materiali che possono essere utilizzati come supporti di archiviazione dipendono dalla temperatura di conservazione, dalle dimensioni del sistema e da altri fattori. Possono includere materiali diversi come acqua, vari tipi di pietre, sali fusi, metalli liquidi e altro.