Problema della domenica: Fisica dei liquidi

Per la cronaca, questo problema l’ho trovato su un libro inglese. Come probabilmente sapete, la temperatura può essere vista come la misura di come le molecole di un liquido si muovono. Tenuto conto di questo, secondo voi affonda più velocemente un sasso buttato nell’acqua a 40 gradi Fahrenheit oppure a 30?
(un aiutino lo trovate qui; la risposta verrà postata mercoledì, a partire da quel link)

Ultimo aggiornamento: 2016-05-31 12:18

90 pensieri su “Problema della domenica: Fisica dei liquidi

  1. .mau.

    per il “forse non tutti sanno che”, la densità dell’acqua è massima a 39 gradi Fahrenheit.

  2. .mau.

    non sono un fisico, ergo non lo so. Se io dovessi tirare a indovinare cosa succede tra 30 e 40 celsius, direi che a 40C l’acqua è meno densa e quindi il sasso casca più in fretta: ma conoscendo il mio senso fisico scommetterei sul contrario. Il mio senso numerico in compenso mi fa dire che la differenza è così bassa da non essere misurabile.

  3. peppe

    diciamo che se l’intervallo fosse stato da 40 a poco più di 32 avremmo potuto discutere a lungo

  4. F.

    la densità massima dell’acqua è a circa 4°C. poi fa dei versi strani

  5. F.

    in ogni caso pare monotona, che versi fa invece la viscosità? (monotona in qua e monotona in là ovviamente)

  6. zuck

    viscosità è lanciare un sasso e non capirci un casso (sulle note di albano e romina)

  7. F.

    la viscosità invece diminuisce piuttosto vistosamente. Se il sasso è sferico o di forma lontana da una forma più o meno aerodinamica, bisogna beccare il punto di passaggio fra flusso laminare e turbolento.

  8. peppe

    decresce esponenzialmente con l’aumentare della temperatura e aumenta con l’aumentare della pressione. Nel caso dell’acqua c’è ancora un comportamento anomalo (rispetto a tutti gli altri liquidi) sotto i 30 °C

  9. F.

    no vabbè, è una roba complicata, visto che reynolds è funzione di ni, ma anche di u(ni). poi il passaggio da laminare a turbolendo e brusco nei corpi tozzi, e determina una brusca variazione di resistenza fluidodinamica.

  10. F.

    c’è solo da capire se questo passaggio avviene o no a quelle temperature, e questo dipende dalla forma del sasso.

  11. zuck

    se il diametro del sasso è superiore al diametro della conca in cui sta l’acqua, il sasso non affonda

  12. marcello.seri

    Parliamo di gradi Fahrenheit quindi se lo penso in gradi centigradi (e prendo lo stesso sasso piccolo uguale in ogni tentativo..). Penso che a 40f cade un po’ più lentamente, poi sempre piu velocemente ma poi ad un certo punto verso i 30f non cade proprio più

  13. marcello.seri

    Parliamo di gradi Fahrenheit quindi se lo penso in gradi centigradi (e prendo lo stesso sasso piccolo uguale in ogni tentativo..), penso che a 40f cade un po’ più lentamente, poi sempre piu velocemente ma poi ad un certo punto verso i 30f non cade proprio più

  14. marcello.seri

    @mau Mi sono partiti troppi commenti… Non è che cancelli questo e uno dei due doppioni sopra?

  15. zar

    (comunque il sasso è sferico e a densità uniforme, non c’è nemmeno bisogno di dirlo)

  16. Rosalba

    se il diametro del sasso è superiore al diametro della conca il sasso non ci entra nella conca

  17. thomas morton ?

    per la domanda di bob draco, non saprei, ma prendendo gli estremi, appunto, mi verrebbe da pensare che più è alta la temperatura più è veloce la caduta

  18. mario leone

    (visto che ho rotto il giocattolo) a parità di pressione e temperatura pesa di più un metro cubo di aria secca o un metro cubo di aria umida?

  19. ??

    pV=nRT. Tra i due campioni cambia solo il numero di moli, che è superiore nel campione umido a causa della presenza di vapore acqueo, quindi sarei portato a dire che pesa di più il metro cubo di aria umida. Ma sento che c’è un trabocchetto…

  20. ??

    (mi sa che sbaglio ad applicare l’equazione di stato dei gas all’aria umida… mboh…)

  21. mario leone

    rifletti sulla frase “cambia solo il numero di moli”, in condizioni standard tutti i gas coinvolti si possono intendere “perfetti”

  22. JB

    Se prima di iniziare uno converte il problema da Fahrenheit a Calsius il tutto diviene abbastanza banale.

  23. ??

    Oh beh, oggi sono già abbastanza soddisfatto di aver capito il quesito di mau :)

  24. ??

    Ok mi concentro sul numero di moli. In un mq di aria secca ci sono un approssimativamente un certo numero di moli di ossigeno e un certo numero di moli di azoto, in proporzioni 20/80 (in volume), più spicci. Nell’aria umida c’è anche vapore, in percentuale (in volume?) variabile dipendente da P e T.

  25. ??

    Il volume e lo stesso, e nel campione umido c’è più roba. No, mi sa che non ci arrivo :(

  26. mario leone

    allora, P, T e V sono gli stessi, i due volumi uguali hanno “dentro” un certo numero di molecole sommando quelle di ogni gas presente, N e N’, sono possibili tre condizioni: NN’ o N=N’, quale delle tre è giusta?

  27. mario leone

    ehm no, se tutti i gas coinvolti sono “perfetti” N=N’ sempre, per lo meno con un’approssimazione abbastanza buona a dare la risposta, ma manca ancora un pezzo

  28. ??

    AH vero… Gas perfetti, ora ricordo… Vado a prendere il libro di fisica.

  29. PanchoGuerrero

    la densità non c’entra assolutamente nulla. cioè che influisce è la resistenza al passaggio, cioè la viscosità. per un liquido la viscosità diminuisce con la T e quindi dimuisce la resistenza aumentando la velocità terminale della particella.

  30. PanchoGuerrero

    non ho letto tutti i commenti, sono pigro. Cmq, visto che non ci sono dati sul sistema, l’unica cosa che si può dire è sulla viscosità….poi fate come volete.

  31. Raelina Studiarina

    allora: l’acqua per definizione è un fluido newtoniano. caratteristica dei fluidi newtoniani è che la viscosità decresce con l’aumentare della T, in base ad Arrhenius. perciò più s’alza la T, meno la resistenza del reticolo è forte. il pV=rNT è relativo solo al fatto che viene considerato un sistema isotermo. ho detto giusto? (sì, lo so che lo avete già detto voi, ma volevo provare a tradurlo in scuolichese)

  32. d?snake

    mau: pero` devi specificare meglio a che pressione si svolge il problema eh :P a 1000 atmosfere viene un risultato un po’ diverso e a 10000 uno ancora diverso :)

  33. d?snake

    eh, ma la temperatura di passaggio di fase dipende un po’ dalla pressione, tanto da far passare splash vs tonk a splash vs splash e poi tonk vs tonk ;)

I commenti sono chiusi.