Re: Il magico picchio del moto perpetuo

From: Soviet_Mario <Soviet_at_MIR.CCCP>
Date: Sun, 22 Jun 2008 18:12:07 GMT

Luca85 ha scritto:
> On 22 Giu, 11:16, cometa_luminosa <alberto.r..._at_virgilio.it> wrote:
>
>> L'acqua evapora e cos� facendo si raffredda (questo ti torna?) e il
>> corpo a contatto dell'acqua perci� gli cede calore in virt� della
>> differenza di temperatura.
>
> Non mi torna.

scusa, se condideri una certa quantit� di acqua sufficiente
a contenere una vasta popolazione di molecole (praticamente
ogni campione concepibile / misurabile), contiene molecole
dotate di energie cinetiche diverse, distribuite secondo
curve di distribuzione (non vorrei dire una fesseria, ma
penso ad es. secondo la distribuzione tipo Boltzmann, ma non
sono sicuro di questo punto, quel che so � cmq che hanno un
aspetto a campana, e che le molecole a energia cinetica zero
hanno probabilit� nulla cos� come pure si annulla il
contributo di quelle a energia "infinita", mentre esiste una
moda che si sposta a energie cinetiche via via crescenti man
mano che aumenta la temperatura media del sistema ... questo
media � opzionale ovviamente).

Bene, se consideri un sistema CHIUSO e all'equilibrio,
l'evaporazione non apporta mai alcun effetto raffrescante,
perch� se siamo all'equilibrio nell'unit� di tempo,
mediamente evaporano tante molecole di quante ne condensano,
processo quest'ultimo che scambia lo stesso calore latente
ma in direzione opposta).
Ma immaginiamo di essere o in un sistema aperto o in un
sistema al momento non in equilibrio, dove la pressione
parziale dell'acqua nell'atmosfera soprastante il pelo del
liquido � nulla o cmq minore di quella del vapor saturo alla
data T.
Ora una molecola all'interfaccia, se in soluzione, pu�
sempre evaporare, come pure una molecola appena un po' pi�
in fase gas pu� condensare.
Le molecole ad alta energia cinetica sono quelle con
maggiore probabilit� di successo nel "desolvatarsi" dal
liquido, svincolarsi (rompendo legami deboli
intermolecolari) e vaporizzare, al contrario le molecole pi�
lente della fase gas sono quelle con maggiore probabilit� a
condensare e fissarsi nel liquido.
Qual'� l'effetto netto di questi trasferimenti ?

Che in presenza di evaporazione netta la media delle energie
cinetiche nel liquido si riduce, e questo � rispecchiato
dall'indicatore macroscopico temperatura.

Come mai non violi nessuna norma termodinamica ? Perch� stai
osservando le evoluzioni di un sistema non all'equilibrio, e
sebbene (tramite i calori latenti) si crei un gradiente di
temperatura dove non c'era, pure l'entropia finale di un
sistema dove si � avuta evaporazione netta � maggiore di
prima, col che salvi capra e cavoli.


> Cio�, questa � la spiegazione che mi sono / ho sempre dato. Ed � una
> spiegazione che mi soddisfa se guardo solo stato finale vs. stato
> iniziale. Insomma... soddisfa lasciando qualche dubbio!
> "Parto da due corpi all'equilibrio termico ed arrivo con due corpi con
> una differenza di temperatura"...Lascia parecchi dubbi su cosa �
> successo in mezzo. Sar� energiticamente possibile ma questo tipo di
> processi tipicamente sono molto svantaggiati e servono vari trucchi.
> Quindi si vuol vedere di caso in caso qual'� stato il trucco.
>
> Vorrei capire di pi� il meccanismo di cosa succede.
> Io mi ero detto "l'acqua assorbe energia dal corpo su cui �, e poi
> evapora".

in effetti causalmente avviene l'inverso.
L'acqua evapora per i cavoli suoi se ci sono le condizioni
(ventilazione, atmosfera secca, alte superfici bagnate).
Poi, essendosi raffreddata, estrae calore da ci� con cui
confina. Non ha senso invertire le fasi del fenomeno

> Tu invece mi ha detto che l'acqua assorbe energia da se stessa per
> evaporare,

che significa tale frase ? E' chiaro che non puoi a questo
punto considerare l'acqua come un tutt'uno omogeneo, ma devi
andare a fare i conti statistici in tasca a ciascuna singola
molecola. Ti pare assurdo che siano le molecole pi�
energetiche ad avere maggiori probabilit� di vaporizzare ? A
me no ... la desolvatazione � un processo endotermico con
una certa energia di attivazione. Se la molecola � "calda",
(veloce) ha un bagaglio sufficiente a pagare il conto e si
stacca, se � lenta (fredda), no, e rimane nel liquido ...
con ci� il liquido si trova sempre pi� fatto di molecole
lente (freddo)

> poi, essendo diventata pi� fredda, raffredda il corpo da
> cui � evaporato.
> In entrambi i casi ho dei dubbi sui passaggi che sono intercorsi. Come
> ha fatto l'acqua a "prendere energia"?

la possedeva gi�, e distribuita in maniera spalmata su una
vasta curva di distribuzione.
Solo se tutte le molecole avessero un dato valore energetico
non si verificherebbe quanto detto (ma normalmente nessun
sistema si dispone in modo degenere in questo modo, tranne
forse, ma non ne capisco praticamente niente, quei bizzarri
condensati quantistici prodotti a viva forza mettendo in
riga atomi con fasci di laser etc etc)

> Non � fondamentale per la comprensione del problema ma mi sembra pi�
> ragionevole l'idea che mi ero fatto io, viste varie esperienze. Ad
> esempio l'effetto aumenta moltissimo soffiando sul corpo da cui
> evapora l'acqua,

certo

> l'ho visto sia provando col picchio che andando in
> bicicletta e versandomi una borraccia d'acqua in testa. Da fermo non
> si sente rinfrescarsi (esclusa la botta iniziale). Andando veloci, e
> quindi evapora molta pi� acqua, ci si sente rinfrescare parecchio. Se
> fosse l'acqua che una volta evaporata raffredda i corpi che ha attorno
> raffredderebbe l'aria che mi lascio dietro, non la pelle!!

ciao
Soviet
Received on Sun Jun 22 2008 - 20:12:07 CEST