Ce este căldura sensibilă?

Căldura sensibilă este denumirea energiei sub formă de căldură care provoacă fie o creștere, fie o scădere a temperaturii. Numele său vine de la faptul că poate fi simțit ca o schimbare a temperaturii. Transferul acestui tip de energie termică are loc fie prin conducție, fie prin convecție.
Adăugarea acestei forme de căldură are ca rezultat o creștere a temperaturii, în timp ce îndepărtarea acesteia duce la o scădere a temperaturii. Se distinge de căldura latentă, care nu modifică temperatura unei substanțe. Mai degrabă, căldura latentă este căldura care este schimbată între o substanță și mediul înconjurător în timpul unei schimbări de fază care are loc la o temperatură constantă, cum ar fi gheața solidă care se topește în apă lichidă.

Pot fi utilizate diferite tehnici pentru a măsura sau estima căldura sensibilă, în funcție de circumstanțele particulare. În cazuri foarte simple, cum ar fi măsurarea creșterii temperaturii unei substanțe într-o bucătărie sau un laborator, un termometru poate fi tot ceea ce este necesar. Acest lucru nu ar fi practic la scari foarte mari, cum ar fi măsurarea fluxului de căldură sensibilă sau transferul de căldură per unitate de suprafață în timp, a unei regiuni geografice mari. Pentru astfel de situații, fluxul de căldură sensibil poate fi estimat folosind o metodă statistică cunoscută sub numele de covarianță turbioare sau măsurat cu un dispozitiv optic cunoscut sub numele de scintilometru cu deschidere mare.

Căldura sensibilă este de interes în domenii precum meteorologia și climatologia, unde este utilizată în calculele de prognoză a vremii pe termen scurt și modelarea climei pe termen lung. Suprafața pământului absoarbe căldură de la soare sub formă de radiație și o transformă atât în ​​căldură sensibilă, cât și în căldură latentă. Transformarea sa în căldură sensibilă are ca rezultat schimbări ale temperaturii suprafețelor pământului, atât pământului, cât și apei, și ale atmosferei sale.

Un alt domeniu în care această formă de căldură are importanță este încălzirea, ventilația și aerul condiționat (HVAC). Sarcina termică sensibilă este un factor care determină temperatura necesară a aerului furnizat unei încăperi și debitul necesar de aer pentru a menține temperatura dorită a camerei. Poate fi utilizat în scopuri de calcul HVAC sub forma raportului de căldură sensibilă (SHR), care este cantitatea de căldură sensibilă împărțită la cantitatea totală de căldură dintr-un spațiu dat. Echipamentul HVAC este selectat astfel încât SHR-ul sistemului să fie compatibil cu SHR-ul camerei sau clădirii pentru care va fi utilizat.

Căldura sensibilă poate fi, de asemenea, stocată pentru o utilizare ulterioară, prin creșterea temperaturii unui material care mai târziu va elibera acea căldură pentru utilizare atunci când se dorește. De exemplu, energia solară poate fi concentrată și stocată în acest fel în timpul orelor de zi și apoi extrasă pentru a fi utilizată din depozitare în timpul orelor în care soarele nu strălucește. Materialele care pot fi utilizate ca medii de stocare depind de temperatura de depozitare, dimensiunea sistemului și alți factori. Acestea pot include materiale atât de diverse precum apa, diferite tipuri de pietre, săruri topite, metale lichide și multe altele.