La roccia è un pessimo conduttore di calore, il cui reciproco è la resistenza termica. Il flusso conduttivo è definito come K dx T.
Il calore specifico è una proprietà intensiva della materia che indica la quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di una data massa di una sostanza di un grado Celsius.
Esistono diversi tipi di cavità nelle grotte: la cavità a sfera (i saloni) e la cavità a tubo (le gallerie). La soluzione di questa equazione non è difficile.
Consideriamo ora il comportamento dell'aria e del vapor acqueo all'interno della grotta. L'aria contribuisce notevolmente allo scambio di calore termicamente.
L'ultimo termine è l'entalpia dell'acqua condensata. Anche nelle curve si hanno perdite di carico. Queste sono relativamente molto piccole, pertanto possiamo ignorarli.
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Si ha compressione che va in energia interna dell'aria. D = 0.01 - 0.1 gr/m3, circa 4 10-12gr. u dv/dz, a causa di attriti col movimento del fluido e a causa della decomposizione organica.
Nelle grotte, l'aria emette radiazione essenzialmente tra 0.2 e 2.5 micron. La temperatura media annua esterna è To (temperatura dell'acquifero), che dipende dalla latitudine e dal periodo dell'anno.
L'energia scende lungo la grotta a causa dei flussi d'aria. La grotta in inverno è più fredda della roccia. Il flusso risulta indipendente dal flusso, per cui i flussi sono "sovrapponibili".
Il coefficiente di scambio termico include sia quello di convezione che quello di irraggiamento (hr). Il coefficiente di flusso conduttivo è Qp.c. ??? GALLERIE.
L'aria, a causa dei flussi d'aria, contribuisce notevolmente allo scambio di calore. L'aria e il vapor acqueo contribuiscono allo scambio di calore dall'aria alla grotta.
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La cavità a sfera (i saloni) e la cavità a tubo (le gallerie) influenzano il flusso dell'aria. La pressione all'interno della cavità è circa 0.0020 atm. La pressione è piccola dato che la densità varia poco.
L'energia, dE = M g dZ = 1250 J, viene acquisita. La temperatura diminuisce di -6.5 oC/Km. (oltre 86000 l/Km2 al giorno).
Gc.n. si ha per k=1.033, dove k è l'esponente politropico. La frazione (molare) del gas nella miscela influenza i calori specifici. La velocità del flusso è influenzata dalla pressione motrice per il flusso.
Le resistenze sono di tipo resistive (perdite di carico). Le perdite di carico sono dovute ad attriti col movimento del fluido. Le curve causano perdite di carico (v. ovvero della velocità del flusso).
La densità dell'aria è indicata con ρ, la massa molare con M e la velocità con v. L'energia viene dissipata a causa di effetti dissipativi (viscosità e attriti). Il comportamento è come la corrente isoterma.
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Il vapore acqueo influenza il comportamento termico. Il flusso conduttivo (K dx T) è diviso per la massa unitaria dell'energia. ??? ??? termicamente l'aria.
Tabella delle Costanti Fisiche
| Costante | Valore |
|---|---|
| N.I.S.T. | ... |
| 0.0821 l atm/oK Moli | 8.31 J/oK Moli |