Legge di Rubner della superficie corporea

La legge della superficie di un corpo di Rubner, conosciuta anche come legge della superficie di un corpo o regola della trasmissione del calore di Richer-Rubner, è una delle leggi fondamentali della trasmissione del calore in fisica. Questa legge afferma che la velocità di trasferimento del calore da un corpo è proporzionale alla sua superficie.

Questa legge fu originariamente proposta dal fisiologo tedesco Max Rubner nel 1883. Rubner studiò il metabolismo degli animali e notò che la velocità di perdita di calore nei diversi animali è proporzionale alla loro superficie e non alla loro massa, come molti avevano creduto in precedenza.

Rubner stabilì successivamente che la legge della superficie corporea è valida non solo per gli organismi viventi, ma anche per tutti i corpi che sono in contatto con l'ambiente e scambiano con esso calore. Pertanto, la legge di Rubner divenne una delle leggi fondamentali del trasferimento di calore in fisica.

Secondo la legge della superficie corporea, la velocità di trasferimento del calore Q dal corpo è direttamente proporzionale alla sua superficie S e alla differenza di temperatura tra il corpo e l'ambiente (ΔT):
Q = kSΔT,
dove k è il coefficiente di scambio termico, che dipende dalle proprietà fisiche del corpo e dell'ambiente.

La legge di Rubner ha molte applicazioni pratiche nella scienza e nella tecnologia. Viene utilizzato, ad esempio, nella progettazione di sistemi di raffreddamento per dispositivi elettronici, nel calcolo dell'efficienza energetica di edifici e veicoli e in medicina per calcolare il tasso metabolico degli organismi viventi.

Va notato che la legge di Rubner è solo approssimativa, poiché non tiene conto di molti fattori, come la forma e il materiale del corpo, nonché la conduttività termica e la convezione nell'ambiente. Tuttavia, nonostante ciò, rimane uno strumento importante per il calcolo del trasferimento di calore in varie applicazioni e costituisce la base per ulteriori ricerche nel campo del trasferimento di calore e della termodinamica.

La legge delle superfici di Rubner è una delle leggi più importanti nella fisiologia della trasmissione del calore. Questa legge afferma che il rapporto tra la quantità di energia termica ceduta o assorbita da un corpo nell'unità di tempo e la sua superficie non dipende dalla forma della superficie e dalla densità del corpo, nonché dalla temperatura dell'ambiente esterno. ambiente e aria circostante. Tuttavia, la superficie corporea non è un valore costante e può variare a seconda delle condizioni ambientali, della temperatura e dell’umidità. La legge di Rubner è utilizzata in vari campi della scienza e della tecnologia, tra cui economia, fisica, medicina, fisica dei semiconduttori e altri campi.