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Non proprio.
L'aria entra nell'atom a temperatura ambiente, diciamo 20°C. Il liquido entra nell'atom a temperatura ambiente, diciamo anch'essa a 20°C. L'aerosol esce dall'atom a temperatura di circa 28/35°C, in funzione dello stile di vaping.
Dentro l'atom il liquido evapora richiedendo molto calore e l'aria che lambisce la wick raffredda il vapore che condensa in micro-goccioline e contemporaneamente l'aria si riscalda. Parte dell'aria viene preriscaldata direttamente dalla coil.
Se conoscessimo il flusso d'aria [ml/s] ed flusso di vapore [ml/s] (consumo di liquido nell'unità di tempo), potremmo fare un bilancio energetico e determinare la quota di energia spesa per il preriscaldamento dell'aria, ovvero quella quota che io ho trascurato nei miei conti.
Va = volume di aria inspirato per svapare 1 ml di liquido
c =calore specifico per 1 ml di aria 0.001 J/( °C)
Qe= calore necessario perevaporare 1 ml di 80/20 : 2153 Joule
Tu = temperatura di uscita dell'aerosol (28-35 °C)
Ti= temperatura iniziale( ambiente) aria e liquido (~20 °C)
Tv= temperatura del vapore di un 80/20= 238°C
Qca = calore trasmesso direttamente dalla coil all'aria
Qva = calore trasmesso dal vapore all'aria
Facciamo un bilancio energetico:
1) Posto che tutto il vapore in uscita (1 ml) è condensato ed è alla temperatura Tu, essendo partito dalla temperatura Tv, significa che ha perso circa Qe Joule (poco poco di meno in realtà perchè esce a 8-15°C in più di quando è entrato)
2) di questi Qe la grossa parte Qva è andata a riscaldare l'aria, un parte minore Qvt a riscaldare l'atomizzatore-tank per cui Qva=Qe-Qvt.
3) l'aria riscaldata lambisce anche le parti fredde dell'atomizzatore e quindi perde una quota Qat di calore
Quindi dopo essere entrata a temperatura Ta, l'aria viene parzialmente riscaldata dalla coil (Qca), ulteriormente riscaldata dal vapore (Qva) e raffreddata dalle pareti (Qat) assorbendo così una quantità totale di calore
Qa = Qca + Qva - Qat = Qca + Qe - Qvt - Qat .
Tale quantità produce un aumento di temperatura dell'aria da Ti a Tu ed essendo c il calore specifico dell'aria, risulterà
Qa = Va * c * (Tu-Ti)
quantità nota, che sostituita nell'equazione di bilancio energetico ci dà
Qca = [c * (Tu-Ti) - Qe] + ( Qvt + Qat)
dove il termine tra parentesi quadre è noto, mentre il termine tra parentesi tonde è la quantità di calore dissipata dal tank-atomizzatore. Indicata con e=1- ( Qvt + Qat)/Qe l'efficienza energetica dell'atomizzatore, risulta
Qca = Va*c * (Tu-Ti) - e * Qe
formula che, se conoscessimo l'efficienza dell'atom, ci consentirebbe di calcolare il calore necessario a preriscaldare l'aria.
Facciamo delle congetture:
in un tiro di polmone da 3 secondi inspiriamo 1500 ml di aria e per svapare 1 ml di liquido ci vogliono 30 tiri. Quindi
Va=1500 *30=45000 ml di aria ovvero 45 litri di aria.
Se Ti=20°C e Tu=30°C
Qca= 45 000* 0.001 * 10 - e * 2153 =450 - e * 2153.
Siccome Qca deve essere positivo si ottiene che il rendimento dell'atomizzatore-tank deve essere minore del 21%.
Inizialmente, su richiesta di @Alvi, l'intensione era di stimare Qca ovvero che quota di energia si prendesse l'aria a scapito del liquido. Pur avendo ottenuto un risultato diverso, il risultato è interessante perchè ci suggerisce che la fetta più grossa dell'energia viene dispersa.
Naturalmente, essendo i dati presi a spanne, lo è anche il risultato.
L'aria entra nell'atom a temperatura ambiente, diciamo 20°C. Il liquido entra nell'atom a temperatura ambiente, diciamo anch'essa a 20°C. L'aerosol esce dall'atom a temperatura di circa 28/35°C, in funzione dello stile di vaping.
Dentro l'atom il liquido evapora richiedendo molto calore e l'aria che lambisce la wick raffredda il vapore che condensa in micro-goccioline e contemporaneamente l'aria si riscalda. Parte dell'aria viene preriscaldata direttamente dalla coil.
Se conoscessimo il flusso d'aria [ml/s] ed flusso di vapore [ml/s] (consumo di liquido nell'unità di tempo), potremmo fare un bilancio energetico e determinare la quota di energia spesa per il preriscaldamento dell'aria, ovvero quella quota che io ho trascurato nei miei conti.
Va = volume di aria inspirato per svapare 1 ml di liquido
c =calore specifico per 1 ml di aria 0.001 J/( °C)
Qe= calore necessario perevaporare 1 ml di 80/20 : 2153 Joule
Tu = temperatura di uscita dell'aerosol (28-35 °C)
Ti= temperatura iniziale( ambiente) aria e liquido (~20 °C)
Tv= temperatura del vapore di un 80/20= 238°C
Qca = calore trasmesso direttamente dalla coil all'aria
Qva = calore trasmesso dal vapore all'aria
Facciamo un bilancio energetico:
1) Posto che tutto il vapore in uscita (1 ml) è condensato ed è alla temperatura Tu, essendo partito dalla temperatura Tv, significa che ha perso circa Qe Joule (poco poco di meno in realtà perchè esce a 8-15°C in più di quando è entrato)
2) di questi Qe la grossa parte Qva è andata a riscaldare l'aria, un parte minore Qvt a riscaldare l'atomizzatore-tank per cui Qva=Qe-Qvt.
3) l'aria riscaldata lambisce anche le parti fredde dell'atomizzatore e quindi perde una quota Qat di calore
Quindi dopo essere entrata a temperatura Ta, l'aria viene parzialmente riscaldata dalla coil (Qca), ulteriormente riscaldata dal vapore (Qva) e raffreddata dalle pareti (Qat) assorbendo così una quantità totale di calore
Qa = Qca + Qva - Qat = Qca + Qe - Qvt - Qat .
Tale quantità produce un aumento di temperatura dell'aria da Ti a Tu ed essendo c il calore specifico dell'aria, risulterà
Qa = Va * c * (Tu-Ti)
quantità nota, che sostituita nell'equazione di bilancio energetico ci dà
Qca = [c * (Tu-Ti) - Qe] + ( Qvt + Qat)
dove il termine tra parentesi quadre è noto, mentre il termine tra parentesi tonde è la quantità di calore dissipata dal tank-atomizzatore. Indicata con e=1- ( Qvt + Qat)/Qe l'efficienza energetica dell'atomizzatore, risulta
Qca = Va*c * (Tu-Ti) - e * Qe
formula che, se conoscessimo l'efficienza dell'atom, ci consentirebbe di calcolare il calore necessario a preriscaldare l'aria.
Facciamo delle congetture:
in un tiro di polmone da 3 secondi inspiriamo 1500 ml di aria e per svapare 1 ml di liquido ci vogliono 30 tiri. Quindi
Va=1500 *30=45000 ml di aria ovvero 45 litri di aria.
Se Ti=20°C e Tu=30°C
Qca= 45 000* 0.001 * 10 - e * 2153 =450 - e * 2153.
Siccome Qca deve essere positivo si ottiene che il rendimento dell'atomizzatore-tank deve essere minore del 21%.
Inizialmente, su richiesta di @Alvi, l'intensione era di stimare Qca ovvero che quota di energia si prendesse l'aria a scapito del liquido. Pur avendo ottenuto un risultato diverso, il risultato è interessante perchè ci suggerisce che la fetta più grossa dell'energia viene dispersa.
Naturalmente, essendo i dati presi a spanne, lo è anche il risultato.
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