riferimento: http://www.engineeringtoolbox.com/conductive-heat-transfer-d_428.html
Diamo un momento per esaminare l'equazione del trasferimento di calore. Guardandolo, possiamo vedere i modi per ottenere un trasferimento di calore più efficiente
q / A = k dT / s
q / A = heat transfer per unit area (W/m2)
k = thermal conductivity (W/mK)
dT = temperature difference (oC)
s = wall thickness (m)
- utilizzare un materiale con un'alta costante di conducibilità termica (come il rame)
- materiale più sottile (!)
- mantenere una maggiore differenza di temperatura
Il modo in cui funzionano questi thawer dovrebbe ora essere facile da capire. (1) Sono fatti di un materiale che ha una costante di conducibilità termica molto elevata, come il rame. Maggiore è la conduttività termica di un materiale, più veloce può eguagliare la sua temperatura con quella del materiale circostante.
Le cose che si toccano vogliono avere la stessa temperatura. Quando metti un cubetto di ghiaccio su un foglio di rame a temperatura ambiente, sono temperature molto diverse. Ma non appena si toccano, vogliono avere la stessa temperatura, quindi inizia il trasferimento di calore. Il calore "scorre" dal rame al ghiaccio, aumentando la temperatura del ghiaccio e sciogliendolo. Il calore scorre anche attraverso tutto il rame stesso, il che significa che anche le parti del rame che sono lontane dal ghiaccio stanno perdendo calore.
Con il rame che perde calore, cade rapidamente fuori dall'equilibrio di temperatura con l'aria circostante. Ma anche l'aria e il rame vogliono avere la stessa temperatura, e quindi il calore dell'aria "scorre" nel rame, riportandolo più vicino alla temperatura ambiente, che a sua volta consente al rame di riscaldare un po 'di più il ghiaccio ... .
La parte superiore della piastra di rame è probabilmente piatta, per aumentare la quantità di superficie a contatto con il ghiaccio. La parte inferiore della piastra di rame, tuttavia, è probabilmente nervata o alettata, per aumentare la superficie con l'aria circostante, ma senza (2) creare più spessore!
Potremmo anche indirizzare (3) e riscaldare elettricamente il rame, al di sopra della temperatura ambiente, ma poi corriamo il rischio di riscaldare parte del cibo anche a quella temperatura. Il vantaggio dell'utilizzo di un dissipatore di calore in rame passivo è che la temperatura non supererà mai la temperatura ambiente!