[it.scienza.fisica 12 gen 2007] Luca ha scritto:
> La domanda posta da ren ha incuriosito anche me: non ho capito bene la
> trasformazione dell'acqua nella caldaia: inizialmente � in condizioni di
> liquido sottoraffreddato, poi d� calore e quindi aumentano sia la pressione
> (per effetto della dilatazione del liquido) che la temperatura (per effetto
> dello scambio termico tra gas ed acqua),
Visto quello che scrivi (liquido sottoraffreddato? pressione che aumenta
per effetto della dilatazione del liquido?) mi spiego prima in modo
descrittivo.
Le microbolle che si formano nel liquido durante il riscaldamento sono
costituite da vapore acqueo saturo: la loro pressione interna e' dunque
funzione della sola temperatura.
In ambiente chiuso, sopra il liquido si trova aria satura di vapore: la
pressione esercitata sul liquido e' quindi la somma di due pressioni
parziali, quella del vapore saturo (uguale a quella interna alle bolle)
piu' quella esercitata dall'aria rinchiusa.
Nella caldaia pertanto, qualunque sia la temperatura, le microbolle sono
soggette ad una pressione ambiente sempre superiore alla loro pressione
interna: non possono crescere, non si raggiunge mai l'ebollizione.
> secondo una trasformazione che non
> � n� isobara, n� isoterma ma dovrebbe essere isocora (infatti n� la massa n�
> il volume dell'acqua variano, prima che inizi il 'travaso', giusto?). Ora se
> vado nel diagramma pv di un liquido come l'acqua, mi trovo con una
> trasformazione a sinistra della famosa campana di equilibrio vapore-liquido,
> che � rappresentata da un segmento verticale che va dal basso all'alto
> (v=cost), e non interseca mai lacampana, quindi non ci entro neppure e non
> dovrei avere trasformazione di liquido in vapore: dove sbaglio?
Il diagramma pv dell'acqua descrive gli stati di equilibrio termodinamico
(relazioni p,v,T,fase). La caldaia e' un sistema chiuso, contenente acqua
in due fasi, liquido + vapore saturo. La presenza dell'aria e' irrilevante
ai fini dell'equilibrio TD. Ci troviamo dunque nella regione interna alla
curva a campana gia' prima di mettere la moka sulla fiamma.
Il riscaldamento determina una trasformazione isocora (il volume v del
sistema e' quello totale delle due fasi, cioe' della caldaia).
Tale trasformazione e' rappresentata da un segmento verticale nel piano pv
(tutto interno alla campana), che attraversa stati di pressione (di vapore
saturo) e di temperatura crescenti, mentre la massa della fase vapore
aumenta lentamente a discapito della massa della fase liquida.
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Elio Proietti
Valgioie (TO)
Received on Mon Jan 15 2007 - 21:23:59 CET