Cos’è il calore sensibile?

Il calore sensibile è il nome dell’energia sotto forma di calore che determina 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 per conduzione o per convezione.
L’aggiunta di questa forma di calore provoca un aumento della temperatura mentre la sua rimozione provoca una diminuzione della temperatura. Si distingue dal calore latente, che non modifica 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 di temperatura di una sostanza in una cucina o in un laboratorio, può bastare un termometro. Ciò non sarebbe pratico su scale molto grandi, come nel misurare il flusso di calore sensibile, o il trasferimento di calore per unità di area nel tempo, di una vasta regione geografica. Per tali situazioni, il flusso di calore sensibile può essere stimato utilizzando un metodo statistico noto come covarianza eddy 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 modellazione del clima a lungo termine. La superficie terrestre 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 della superficie terrestre, sia terrestre che acquatica, e della sua atmosfera.

Un altro campo in cui questa forma di calore è importante è il riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento dell’aria (HVAC). Il carico termico sensibile è un fattore che determina la temperatura necessaria dell’aria fornita a una stanza e la velocità di flusso d’aria richiesta per mantenere la temperatura ambiente desiderata. Può essere utilizzato per scopi di 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 dato spazio. L’apparecchiatura HVAC è selezionata in modo tale che l’SHR del sistema sia compatibile con l’SHR della stanza o dell’edificio per cui verrà utilizzata.

Il calore sensibile può anche essere immagazzinato per un uso successivo aumentando la temperatura di un materiale che in seguito rilascerà quel calore per l’uso quando lo si desidera. Ad esempio, l’energia solare può essere concentrata e immagazzinata in questo modo durante le ore diurne e quindi prelevata per essere utilizzata dall’accumulo durante le ore in cui il sole non splende. I materiali che possono essere utilizzati come supporti di memorizzazione dipendono dalla temperatura di conservazione, dalle dimensioni del sistema e da altri fattori. Possono includere materiali così diversi come acqua, vari tipi di pietre, sali fusi, metalli liquidi e altro.