nanofuc ha scritto:
> vorrei porvi un quesito circa 3 variabili fisiche che sono
> interconnesse: temperatura, pressione, stato fisico. Ecco di getto i
> miei dubbi: -in generale � possibile dire che temperatura e pressione
> variano in maniera proporzionale (quindi quando aumenta una aumenta
> anche l'altra e lo stesso dicasi diminuendo) quando dall'esterno si
> forza una sola delle due? Ad esempio si pu� affermare che riscaldando
> un liquido la sua pressione aumenta, o che decomprimendo una sostanza
> la sua temperatura diminuisce? Che cosa succede se si mantiene la
> temperatura costante e si varia la pressione in modo da indurre un
> passaggio di stato? (esempio:mantengo la temperatura dell'acqua
> costante a 90�C con 1 atm, poi diminuisco gradualmente la pressione,
> sino a che induco l'acqua a bollire a 90�C (infatti la temperatura di
> vaporizzazione diminuisce)). In questo caso, dato che la temperatura �
> costante, come si pu� notare l'effetto del calore latenta? Se a
> pressione costante si pu� notare il calore latente come uno
> stazionamento della temperatura, in questo caso come si pu�
> evidenziare? Forse si ha uno stazionamento della pressione finch� non
> termina il passaggio di stato?
Forse non e' un caso se finora non ti ha risposto nessuno...
Fai una raffica di comande, senza un "a capo", senza un filo logico...
Non e' molto bello, se rifletti che chi ti risponde deve spendere del
tempo per decifrare i tuoi pensieri (chiamiamoli cosi'...) ed
elaborare una risposta.
Fatta la ramanzina, vediamo che cosa riesco a dire.
Intanto lo stato fisico non lo chaimerei una "variabile", ma questo e'
secondario.
> -in generale � possibile dire che temperatura e pressione
> variano in maniera proporzionale (quindi quando aumenta una aumenta
> anche l'altra e lo stesso dicasi diminuendo) quando dall'esterno si
> forza una sola delle due?
Proporzionale in generale no. Tu forse volevi dire monotona, ma non e'
vero neppure questo. Ti faro' un esempio tra poco.
> Ad esempio si pu� affermare che riscaldando
> un liquido la sua pressione aumenta, o che decomprimendo una sostanza
> la sua temperatura diminuisce?
Intando occorre precisare che teniamo costante il volume, altrimenti...
Supponiamo quindi di metterci in queste condizioni (e non e' per
niente facile, perche' qualunque recipente cambia anche lui di volume
quando cambia la temperatura).
Ora prendi il caso banale dell'acqua: e' ben noto che ha un massimo di
densita' a 4 gradi C.
Cio' significa che se parti da acqua a 0 C e scaldi (a volume
costante) la pressione diminuisce, non aumenta, finche' non arrivi a 4
C; poi comincia ad aumentare come vorresti.
> Che cosa succede se si mantiene la
> temperatura costante e si varia la pressione in modo da indurre un
> passaggio di stato? (esempio:mantengo la temperatura dell'acqua
> costante a 90�C con 1 atm, poi diminuisco gradualmente la pressione,
> sino a che induco l'acqua a bollire a 90�C (infatti la temperatura di
> vaporizzazione diminuisce)).
Qui siamo nel campo delle "transizioni di fase", che e' piu'
complicato.
Chiaramente, visto che vuoi tenere costante T e variare P, anche V
variera'.
Esiste una condizione di coesistenza delle due fasi (liquido + vapore)
per la quale a ogni temperatura corrisponde una sola pressine, e
viceversa.
A 1 atm e 90 C solo il liquido e' stabile; la pressione di equilibrio
e' di circa 0.7 atm.
Quindi finche' la pressione non scende sotto 0.7 atm non succede
niente; a quel punto cominci ad avere parte liquido e parte vapore, e
se aumenti il volume la pressione non cambia, ma aumenta la frazione di
acqua che passa a vapore.
> In questo caso, dato che la temperatura �
> costante, come si pu� notare l'effetto del calore latenta? Se a
> pressione costante si pu� notare il calore latente come uno
> stazionamento della temperatura, in questo caso come si pu�
> evidenziare? Forse si ha uno stazionamento della pressione finch� non
> termina il passaggio di stato?
L'ho gia' detto.
La pressione non cambia, e viene assorbito calore dall'esterno per
avere l'evaporazione.
Quando tutta l'acqua e' vapore, un ulteriore aumento del volume fa
calare la pressione, all'incirca in proporzione inversa (legge di
Boyle, che non e' molto esatta per un vapore in quelle condizioni).
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Elio Fabri
Received on Tue Feb 21 2006 - 20:51:25 CET