Inerzia termica / FD202-Fondamenti di fuoco e combustione su guide

L’inerzia termica di un materiale è correlata a tre proprietà chiave di quel materiale. Questi sono conducibilità termica, k, densità, ρ e capacità termica, cp.

L’inerzia termica di un materiale caratterizza la velocità con cui la temperatura superficiale di quel materiale aumenterà quando è esposto al calore. Determina quanta energia termica verrà trasferita attraverso il materiale sul lato posteriore in un caso, o in alternativa, se il calore non può trasferire attraverso il materiale, indica quanto velocemente la temperatura superficiale del materiale potrebbe salire a una temperatura critica per la pirolisi e/o l’accensione.

Materiali come mattoni e isolamento hanno bassa inerzia termica; i metalli hanno valori elevati. Il legno può immagazzinare molto calore ma lo trasferirà lentamente dentro di sé. Per vedere se una porta di legno è calda, dovresti sentirti vicino alla parte superiore della porta dove c’è più possibilità che il calore possa essere trasferito attraverso il legno sul retro. Se la porta di legno ha una maniglia di metallo o la porta è di metallo, allora ci si aspetterebbe che questo sia caldo se ci fosse un incendio. Questo perché il metallo non immagazzinerà tanto calore vicino alla superficie e lo trasferirà più facilmente in se stesso.

L’inerzia termica è strettamente correlata al concetto di solidi termicamente spessi e termicamente sottili.

“Termicamente sottile” non si riferisce necessariamente allo spessore del solido, ma piuttosto al tempo necessario per trasferire calore da un lato di un solido all’altro. Quando un materiale termicamente sottile è esposto al calore, le temperature sul retro e sul lato anteriore dell’oggetto aumenteranno di temperatura a causa del rapido trasferimento di calore attraverso il materiale.

Figura 23: Confronto di solidi termicamente spessi e termicamente sottili

“Thermally thick” si riferisce a un solido che assorbe più facilmente l’energia termica vicino alla superficie e non la trasferisce più rapidamente attraverso il materiale sul lato opposto. I materiali termicamente spessi, se esposti a un flusso di calore, subiranno un sostanziale aumento della temperatura sul lato rivolto verso il flusso di calore imposto e la temperatura sul lato posteriore aumenterà più lentamente.



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