Il 16 Set 2003, 21:07, Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it> ha scritto:
> Claudio Falorni ha scritto:
Premessa OT: ho qlc probl. col server news (credo),
vedo msg scombinati, nn so come uscira' questo.
> > Moto perpetuo... molto interessante..!! ..ma si verifica
(.....)
> Mi riferisco alla situazione stazionaria.
(.....)
> I livelli di liquido sono diversi, e questo porta un effetto sul
> vapore: v. dopo.
>
> > Se in aggiunta, come tu dici, ad un livello di studio pi� fine
> > volessimo considerare la variazione di pressione di vapore con
> > l'altezza si verifica questo moto, lo chiamo impropriamente
> > convettivo.... e si verifica perch� la pressione del vapore � diversa
> > nella superficie dei due liquidi: quello pi� in alto risente di una
> > pressione minore e quindi parte di liquido evapora.... per� sulla
> > superficie del liquido c'� anche la pressione del gas.... dovrebbe
> > essere ininfluente per il valore della tensione di vapore..., ma per
> > l'evaporazione o meno non ne sono convinto...
>
> Certo se ci fosse un'influenza del gas sulla pressione del vapore
> saturo (quella che impropriamente viene spesso chiamata "tensione di
> vapore") si potrebbe risolvere il paradosso, ma non ne sono convinto.
Un eff. cinetico c'e', un rallentam. del raggiungimento dell'equi-
librio della p di vap., ma e' transitorio, cmq.
> > Cmq. questo perpetuo passaggio di materia tra una fase ed un'altra
> > si dovrebbe ricondurre ad un fenomeno sempre presente dovuto
> > all'agitazione termica delle molecole, ma qui forse ha un verso
> > determinato per effetto della membrana?
Si', ammesso che il tutto sia realizzabile :)
> Si e' supposto che la membrana sia permeabile al vapore, in entrambi i
> versi.
>
> > Poi non ho capito un'altra cosa, ma questa � nelle ipotesi del
> > problema: Se P � la pressione del gas nel semitubo non pu� essere
> > costante mentre varia il volume a disposizione.
> > Forse ci si riferisce ad una condizione iniziale: appena � stato
> > introdotto la sua pressione � P, poi il rubinetto viene chiuso e il
> > sistema evolve verso lo stato stazionario.
> Beh, questo non mi pare un problema serio: puoi vederla come
> preferisci. In ogni caso si raggiungerebbe (se non ci fosse il
> problema dell'evaporazione) un equilibrio con un dato dislivello,
> proprzionale alla pressione finale del gas.
>
> Ma io ho bisogno di capire dove sbaglio: che cosa impedisce la
> continua evaporazione nel ramo alto, e condensazione in quello basso?
> A mantenere il dislivello ci pensa il gas, che sta da una parte
> sola...
IMHO, non sbagli :))
Un'ideuccia ce l'avrei, ma mi sa che nn funziona :-)
Data la membrana semipermeabile, ai suoi lati dovrebbe stabilirsi
un delta p macroscopico, se fossimo in un caso piu' generale. Qui,
avendo vapore saturo, e' ammissibile solo un dp infinitesimo. La
memb. fa si' che la velocita' di passaggio di vap. s. dal ramo al-
to a quello basso sia maggiore di quella inversa*; qst nn comporta
uno squilibrio di p nei due rami: in uno si forma altro vap. s. e
nell'altro condensa altrettanto vap. s..
Tutto cio' sarebbe rigorosamente vero se operasse un qualche mec-
canismo che mantenesse invariata la T dappertutto.
Nel dispositivo che stiamo discutendo e' difficile ammettere qcs
del genere. I "calori latenti" faranno si' che si instauri un grad. di T
tale da opporsi all'ipotizzato moto perpetuo.
Qui, pero', viene il difficile; questo grad. sara' sufficiente
ad arrestare (esattamente) il flusso "netto" di vap.? E' improb.,
credo, anche in vista dell'approssimazione con cui mi pare sia
stato definito il quesito; intanto, il "gas" dovrebbe esser stato
dichiarato insolubile nel liq., altrim., dopo un po' passerebbe**
nell'altro ramo e nn ci sarebbe piu' dislivello; poi, nn sapendo
se il dispositivo ha pareti adiabatiche, poco si puo' dire sull'
entita' di quel grad. termico.
Altra curiosa difficolta': per la sup. del liq. nel ramo alto, che
tende a raffreddarsi, la convezione tende ad attenuare il grad.,
per l'altra e' il rovescio.
(*) L'effetto della presenza della memb. semiperm. a me sembra
decisivo e di gran lunga superiore agli effetti gravitazionali; an-
che senza scomodare i concetti di attivita' o pot. chimico, ridot-
to ai minimi termini, abbiamo una parete con buchi piccoli al pun-
to da far passare le molec. del vap., ma nn quelle del gas; sta-
tisticamente le molec. di vap. frammiste a quelle del gas trove-
ranno qualche buco attappato, mentre quelle dall'altra parte,
quandanche lo trovassero, lo possono stappare :-))
Ovviam., qst e' un esempio, ci sono altri possibili meccanismi.
(**) E' ovvio che cosi' la memb. starebbe solo per bellezza:
e' esiziale che il "gas" non passi dall'altra parte, scavalcando
la membrana attraverso il liquido.
Se dovessi tentare un'identificazione fisicam. realizzabile, direi
H2 come liq. e vap.; una lastrina di Pd (palladio) come membrana;
ma qui mi devo fermare: nn mi viene in mente nessun gas che sia
compl. insolubile in un liquido. Del resto, il gas non e' sostituibile con
qcs di non aeriforme, purtroppo.
Permettetemi di azzardare: un moto perpetuo in un esperimento
non realizzabile! Alla fin fine, nulla di strano, o no?
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> Elio Fabri
> Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Ciao
Patrizio
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Received on Wed Sep 17 2003 - 06:18:30 CEST