Ventilatori


Ho un ventilatore da 45 W. Se lo accendo a potenza massima per un’ora questo assorbe dalla rete una quantità di energia dell’ordine di 160 kJ. Dove finisce questa energia? Quasi esclusivamente si trasforma in energia cinetica dell’aria e per effetto Joule in calore al motore; alla fine dei conti, in calore nell’ambiente.

Se la stanza ha dimensioni 4 m x 5 m x 2.8 m, considerando che l’aria ha una densità di circa 1,2 kg/m^3, la massa dell’aria nella stanza è di circa 67 kg. Siccome il calore specifico dell’aria si aggira intorno ai 1030 J/(kg K), la quantità di energia immessa nell’aria può portare a un aumento della temperatura dell’aria di oltre 2°C, trascurando l’effetto delle pareti, l’eventuale scarso isolamento dei serramenti e altri effetti termici eventualmente presenti in una stanza reale.

In ogni caso, è palese che un elettrodomestico il cui unico compito è trasformare energia elettrica in energia cinetica di un gas e in calore del motore porti necessariamente ad un aumento della temperatura ambientale.

Come mai, allora, è comunque piacevole in un giorno particolamente caldo come oggi sentire l’aria mossa dalle pale di un ventilatore? Perché solitamente l’aria spinta dalle pale è meno umida e meno calda di quella che si trova nelle immediate vicinanze del nostro corpo, specialmente in un giorno in cui fa molto caldo, l’aria non si muove, sudiamo e c’è anche molta umidità nell’aria. Intorno alla nostra pelle, l’aria si scalda ulteriormente (a meno che l’aria non sia già per conto suo più calda dei nostri 37°C) e si arricchisce dell’umidità del nostro sudore. L’aria del ventilatore sposta quest’aria più calda e umida, agevola il raffreddamento della nostra pelle allontanando l’aria satura di umidità e favorendo l’evaporazione. Se l’aria che arriva è più calda della nostra pelle, rimane l’effetto sull’umidità.

L’aria condizionata invece abbassa la temperatura e l’umidità. Questo perché l’aria prelevata dall’ambiente viene fatta passare in quello che è effettivamente un frigorifero, dove la sua temperatura viene abbattuta, e nel far questo è abbattuta anche la pressione di vapore saturo e quindi una certa quantità di umidità condensa, e viene poi immessa nuovamente nell’ambiente, più fredda e più secca. Il prezzo è che si scarica nell’ambiente esterno l’umidità e soprattutto il calore sottratto all’ambiente interno, più il calore di funzionamento della macchina frigorifera. Chi conosce il secondo principio della termodinamica avrà riconosciuto qualcosa di familiare in questa situazione.

Buon Caronte a tutti. E, nonostante tutto, pensate al ventilatore!

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4 commenti

  1. ho “capito” – ” ” – tutto tranne la frase sul secondo principio della termodinamica. cioè, non vale anche per il ventilatore? (se rispondi fallo come se lo spiegassi a uno con la metà degli anni del tuo figlio minore, ma con l’aggranvante della rigidità mentale e del tasso di decadimento neuronale e di carestia delle sinapsi dovute all’età e del blocco psicologico indotto dal classico “queste sono cose difficili, non posso capirle”. Poi scrivi tutto questo con una formula. prometto di metterla per almeno qualche giorno come immagine del mio profilo su FB.

    1. Certo che vale anche per il ventilatore. Diciamo così: nel caso del ventilatore, trasformi energia elettrica e ti becchi l’aumento di temperatura che ti spetta per aver trasformato energia; nel caso del condizionatore, trasformi energia elettrica ma l’aumento di temperatura se lo beccano quelli fuori dalla tua stanza. Non so, si capisce la differenza etica?

      1. sì, sì, era proprio quello che pensavo, ma la formulazione di quella frase mi aveva messo dei dubbi.
        infatti io sono contro il condizionatore, anche se si sta benissimo. … ma mi pare che siamo una minoranza minimissima a fare il ragionamento in termini di io-altri. al massimo la gente cerca di resistere pensando alla bolletta. e poi non resiste, ovviamente.
        grazie

      2. Quattro anni fa, era la prima estate “con figli”, abbiamo dovuto scegliere tra condizionatore e zanzariere. Mia moglie, abituata al suo Paese dove l’AC è d’obbligo come da noi il riscaldamento d’inverno, oggi dichiara che scegliere le zanzariere è stata la scelta più felice tra tutte quelle concernenti la nostra abitazione…

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