17-02-2024 - Physics - Incident energy [EN]-[IT]

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17-02-2024 - Physics - Incident energy [EN]-[IT]

Basic concepts
Thermodynamics is a very broad science and I believe it is good to review certain basic concepts to be able to understand more complex things.
Below are some basic concepts.
What is Clapeyron's plan?
The Clapeyron plane is a Cartesian plane with orthogonal axes in which the volume value appears on the abscissa and the pressure value on the ordinate.
The different thermodynamic transformations can be represented on this plane; below I list some of them with their characteristics.
-Adiabatic transformation, on the Clapeyron plane it is a fairly inclined hyperbola
-Isothermal transformation, on the Clapeyron plane it is a rather not very inclined hyperbola
-Isobaric transformation, on the Clapeyron plane it is a straight line parallel to the abscissae.
-Isochoric transformation, on the Clapeyron plane it is a straight line parallel to the ordinates.

Incident Energy
To explain how the energy incident on the surface of a body is broken down, let us remember the concept of radiation.
Radiation is that phenomenon characterized by the emission of energy in the form of electromagnetic waves. By simply being at a certain temperature, all bodies emit radiant energy.
When a radiant energy G λ impacts the surface of a body, part of the radiation is reflected R λ while the remainder enters the body. This part, however, can be absorbed while the body is passed through, A λ.
If the material is transparent, part of the incident radiation will in turn be transmitted.
Below I list the factors that are at play to understand how the energy incident on the surface of a body is broken down.

G λ = Radiant energy
R λ = Reflected radiation
A λ = Energy absorbed
T λ =Incident radiation

The quantities G, R, A, T, that is, radiant energy, reflected radiation, absorbed energy, incident radiation, depend only on the wavelength.

Between these quantities there is a relationship that expresses an energy balance and is the following.

dividing all terms by G λ we will obtain the following relationship

Where:
α λ = absorption coefficient
ρ λ = reflection coefficient
τ λ = transmission coefficient

We now introduce the term radiosity (J λ) which is the radiant energy that leaves a surface per unit of time and area.
This quantity includes the contributions of the incident and reflected energy, therefore it is to be considered different from the emissive power E λ

The graph below tries to show what has just been said.

Conclusions
When a radiant energy affects a surface of a body the following occurs. Part of the radiation is reflected, while the remaining part enters the body. This radiation can be absorbed as it passes through the body.

Request
Emissive energy and incident energy are terms that are usually mentioned when making a window. Have you ever heard these terms when choosing or viewing a home frame?

17-02-2024 - Fisica - Energia incidente [EN]-[IT]

Concetti base
La termodinamica è una scienza molto ampia e credo che sia bene ripassare certi concetti base per riuscire a comprendere le cose più complesse.
Qui di seguito alcuni concetti base.
Cosa è il piano di Clapeyron?
Il piano di Clapeyron è un piano cartesiano ad assi ortogonali nei quali compare in ascissa il valore del volume e in ordinata il valore della pressione.
Sul questo piano possono essere rappresentate le diverse trasformazioni termodinamiche, qui di seguito ne elenco alcune con le proprie caratteristiche.
-Trasformazione adiabatica, sul piano di Clapeyron è una iperbole abbastanza inclinata
-Trasformazione isoterma, sul piano di Clapeyron è una iperbole abbastanza non molto inclinata
-Trasformazione isobara, sul piano di Clapeyron è una retta parallela alle ascisse.
-Trasformazione isocora, sul piano di Clapeyron è una retta parallela alle ordinate.

Energia incidente
Per spiegare come si scompone l’energia incidente sulla superficie di un corpo ricordiamo il concetto dell' irraggiamento.
L’irraggiamento è quel fenomeno caratterizzato dall’emissione di energia sotto forma di onde elettromagnetiche. Per il semplice fatto di trovarsi ad una determinata temperatura, tutti i corpi emettono energia raggiante.
Quando un energia raggiante G λ incide sulla superficie di un corpo, parte della radiazione è riflessa R λ mentre la restante entra nel corpo. Questa parte però può essere assorbita mentre il corpo viene attraversato, A λ.
Se il materiale è trasparente una parte della radiazione incidente sarà trasmessa a sua volta.
Qui di seguito elenco i fattori che sono in gioco per capire come si scompone l’energia incidente sulla superficie di un corpo.

G λ = Energia raggiante
R λ = Radiazione riflessa
A λ = Energia assorbita
T λ =Radiazione incidente

Le grandezze G, R, A, T, ovvero, energia raggiante, radiazione riflessa, energia assorbita, radiazione incidente, dipendono solo dalla lunghezza d’onda.

Tra queste grandezze esiste una relazione che esprime un bilancio di energia ed è la seguente.

dividendo tutti i termini per G λ otterremo la seguente relazione

Dove:
α λ = coefficiente di assorbimento
ρ λ = coefficiente di riflessione
τ λ = coefficiente di trasmissione

Introduciamo ora il termine radiosità (J λ) che è l’energia raggiante che lascia una superficie per unità di tempo e di area.
Questa grandezza include i contributi dell’energia incidente e riflessa, perciò è da considerarsi diversa dal potere emissivo E λ

Il grafico qui sotto riportato prova a mostrare quanto appena detto.

Conclusioni
Quando un energia raggiante incide su una superficie di un corpo avviene quanto segue. Parte della radiazione è riflessa, mentre la restante parte entra nel corpo. Questa radiazione può essere assorbita mentre attraversa il corpo.

Domanda
Energia emissiva ed energia incidente sono termini che di solito vengono citati durante la realizzazione di una finestra. Vi è capitato di sentire questi termini durante la scelta o la visione di un infisso per abitazione?

THE END