Atom Feed RSS Feed

Il mio profilo

My Photo
Name: articagel@libero.it blog.articagel@libero.it
Location:

RICERCA

Archivio

Conta visite

Ultimi Commenti

LA TERMODINAMICA DEL GELATO

postato da Diego Celotto [13/05/2020 13:05]


Non penso che si siano mai affrontati problemi di termodinamica nel Gelato.
Si è sempre parlato di PAC, Bilanciamento nutrizionale e altri argomenti inutili che nulla hanno a che fare con la produzione effettiva del Gelato.
E sono pronto a scommettere che nemmeno i produttori di macchine, almeno nella stragrande maggioranza dei casi, possano entrare nel merito del discorso.
Per vari e semplici motivi.
Perché non conoscono la "reale" composizione del Gelato, l'effettiva ripartizione dell'acqua a una qualsiasi temperatura e come "leggere" i risultati.
Su questo, poi, ci confronteremo successivamente con alcuni mie funzioni che ho inserito nell'ultimo REVERSO.
Per il momento facciamo il punto su alcune grandezze fondamentali nel conoscere il Gelato.

La conducibilità termica λ è una grandezza fisica che misura l'attitudine di una miscela a trasmettere il calore (o freddo) attraverso la conduzione termica, quando i contributi al trasferimento di calore (o freddo) per convezione e per irraggiamento termico siano trascurabili. Essa dipende dalla natura dei componenti, ma non dalla sua forma.
Dipende, dunque dalla temperatura e può dipendere, anche, da altri fattori fisici come la porosità (overrun).
La conducibilità influisce sulla capacità di una miscela di condurre il calore (o freddo) o essere adibito da isolante, vale a dire che maggiore è il valore di λ, meno isolante è la miscela e, quindi, più trasmette calore (o freddo).

La diffusività termica misura, invece, l'attitudine di una miscela a trasmettere, non il calore (o il freddo), bensì una variazione di temperatura.
La diffusività termica è una caratteristica intrinseca della miscela in quanto dipende esclusivamente da parametri relativi ai componenti di cui è composta.
È particolarmente utile per descrivere la propagazione di un campo termico in condizioni non stazionarie.

In tali condizioni, infatti, affinché la miscela trasmetta efficacemente l'onda termica non è sufficiente che essa sia molto conduttivo, ovvero che sia in grado di lasciarsi attraversare facilmente da un flusso termico a fronte di un gradiente di temperatura. È necessario che essa sia anche poco massivo e con basso calore specifico, cosicché il calore ricevuto ad ogni strato elementare in cui è possibile suddividere il mezzo, non venga immagazzinato all'interno dello strato stesso (secondo la legge della calorimetria) ma si concretizzi in una variazione di temperatura dello strato che attiva un nuovo gradiente termico tra lo strato in questione e il successivo.
Secondo questo meccanismo il campo termico propaga. Se si avesse alta conducibilità ma anche alta densità e calore specifico, a fronte di un gradiente termico, il flusso sarebbe ingente nei primi strati del materiale, ma non riuscirebbe ad attraversare i successivi.

Infine, il calore specifico di una sostanza è definito come la capacità termica di una quantità fissata di miscela. Corrisponde quindi alla quantità di calore necessaria per innalzare, o diminuire, di un valore assegnato la temperatura di questa quantità fissata di miscela.
Nella forma più elementare, il calore specifico è espresso per unità di quantità di sostanza, e corrisponde ad un numero adimensionale. In questo caso è più appropriato parlare di capacità termica unitaria.
La capacità termica dipende dalla natura chimica dei componenti della sostanza considerata e dalla temperatura.
Ad esempio, l'acqua a 15 °C ha un calore specifico di 1 cal/(g°C) mentre quello dell'alcol etilico è di 0,581 cal/(g°C).Quindi, per abbassare la temperatura da 15 a 14°C per entrambe le sostanze, occorre meno energia per l'alcol etilico che per l'acqua.