Re: Fisica della cannuccia

From: Teti_s <"te..."_at_libero.it>
Date: Wed, 07 Jan 2009 00:48:35 GMT

Il 03 Gen 2009, 13:55, Antrox <Antrox_at_gmail.com> ha scritto:
> Inanzitutto vi ringrazio delle chiare risposte.
> Mi sono reso conto di aver sbagliato ad impostare il valore di pV. Se
> non ho capito male dovevo nella situazione iniziale calcolarmi il
> valore del volume d'aria interno alla cannuccia e fissando il valore
> di p ad una atm, trovare il valore di pV.

Esatto. Facciamo una stima: p = 10^5 Pa, V = (5e-3)^2 * (1e-1) dunque pV =
..25 J. ti prego di controllare questi calcoli, vista la frequenza degli
errori.

> On 31 Dic 2008, 00:55, "te..."_at_libero.it (Teti_s) wrote:
> > Si. Ma in effetti il fatto che la variazione sia pressoch�
impercettibile
> > dipende solo dal fatto che il volume libero � molto contenuto e dal
fatto
> > che il peso specifico dell'acqua d� luogo alla legge empirica dei dieci
> > metri per un atmosfera. Questo della rilevanza del volume libero � un
punto
> > critico che nonostante la nitidezza dei ragionamenti non sono certo che
ti
> > sia chiaro, infatti dal momento che consideri dapprima l'aspirazione
> > fissando la variazione di pressione potrebbe sfuggirti il ruolo del
volume
> > di aria che deve essere aspirato.
> >
> > infatti la depressione � compensata
>
> Credo che infatti non abbia capito qualcosa:
> il pV = cost lo posso usare solamente al caso in cui non dovessi
> applicare una aspirazione

pV = cost lo puoi usare ogni volta che la temperatura finale e la quantit�
finale di gas sono uguali ai valori iniziali. Ma cost non � una costante
universale, � una costante che dipende espressamente dalla pressione e dal
volume, oppure, equivalentemente, dalla quantit� di gas e dalla temperatura
(per via della legge di stato dei gas perfetti: pV = n R T dove R � una
costante universale), ovvero dalla pressione e dal volume. Ho stimato
all'inizio di questa risposta quanto sarebbe pV per una cannuccia a sezione
quadrata di 5 millimetri di lato, e di altezza 10 cm. Ora vediamo cosa
cambia nel caso sollevi il liquido prima di chiudere con un dito.

o viceversa posso dire che l'aspirazione mi
> fa cambiare il valore di pV che prima erroneamente avevo assunto come
> 4,17.
> Dunque nel mio caso posso applicare la legge di boyle solo dopo avere
> trovato il nuovo valore, mi spiego:
> prima se non aspiravo la cannuccia e tappavo solamente il foro trovavo
> pV solamente fissando il valore di p =1 atm e calcolando V.
>
> Con l'aspirazione io non ho che il valore della pressione � 1 atm e
> dunque devo calcolare indirettamente p ipotizzando una data situazione
> stazionaria in cui conosco di quanto si � alzato il livello.

Esatto.

> Utilizzando la regola del dieci allora:
> 10 m = 1 atm = 100000 Pa
> 1 m = 0,1 atm = 10000 Pa
> 0,1 m = 0,01 atm = 1000 Pa
> 0,05 m = 0,005 atm = 500 Pa (prima mi ha detto che avevo sbagliato il
> calcolo ma a me risulta questo valore)

E' vero. Quindi la pressione adesso vale (10^5 - 500) Pa = 99500 Pa. Mentre
se il volume residuo iniziale era stato calcolato per un'altezza di 10 cm
dopo aver sollevato il liquido per 5 cm risulta la met�. Adesso pV vale la
met� di 0.995 rispetto al valore iniziale. Ovvero poco pi� di 0,124 J


> dunque se alzo il livello del liquido di 5 cm devo poter applicare una
> depressione di 500 Pa. Ora per poter applicare Boyle devo ricalcolarmi
> il volume che posso trovare facilmente sapendo che il livello si �
> alzato di 5 cm e conoscendo il diametro della cannuccia; chiamo X il
> valore di pV.
>
> Sollevando la cannuccia tappata fuori dal bicchiere ho un
> comportamento a stantuffo e con il valore di X precedentemente
> calcolato riesco a capire come cambia V al variare di p (tornando ai
> post precedenti, ho una diminuzione in termini di forza pari a P2).

Ovvero, in termini di pressione, assumendo trascurabile la variazione di
livello, pari ad ulteriori 1000 Pa. (per la regola dei dieci metri nel caso
la parte inizialmente immersa fosse 10 cm) Quindi la pressione finale � p'=
98500 contro P=99500 ovvero V' = p/p' V ed in termini di altezza, assumendo
la sezione trasversale costante: h' = p/p' h. = 985/995 * 5 cm = 4.95 cm.
Cio� la variazione di altezza � 5 decimi di millimetro e l'ipotesi di
spostamento trascurabile � pienamente confermata.

> Ora in questo modo il procedimento descritto nei primi post dovrebbe
> risultare corretto.

Mi sembra, ma ricontrolla i numeri.
 

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Received on Wed Jan 07 2009 - 01:48:35 CET

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