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
Eh eh
Si muovono casualmente quindi la risultante è in ogni caso nulla? A meno che non cambi la densità.
(ahhh, be’ c’ero quasi)
con l’aiutino ci sono arrivata (credo) :-)
splash vs. tonk
Yep.
per il “forse non tutti sanno che”, la densità dell’acqua è massima a 39 gradi Fahrenheit.
Vabbe’; invece, a parte la domandatrabocchetto, vale la risposta BobDraco1?
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.
giao
Peppe ci dica se ci beccai. Cortesemente.
dipende dalla forma del sasso e dalla resistenza/attrito che genera
immagino lo stesso sasso
Be’, quello lo davo per scontato.
che comunque la risposta migliore l’ha data la paola
diciamo che se l’intervallo fosse stato da 40 a poco più di 32 avremmo potuto discutere a lungo
la densità massima dell’acqua è a circa 4°C. poi fa dei versi strani
poi alle molecole crescono le corna e stanno più distanti
in ogni caso pare monotona, che versi fa invece la viscosità? (monotona in qua e monotona in là ovviamente)
viscosità è lanciare un sasso e non capirci un casso (sulle note di albano e romina)
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.
in flusso turbolento dovrebbe andar giù più velocemente
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
quant’è fondo il recipiente?
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.
c’è solo da capire se questo passaggio avviene o no a quelle temperature, e questo dipende dalla forma del sasso.
se il diametro del sasso è superiore al diametro della conca in cui sta l’acqua, il sasso non affonda
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
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
@mau Mi sono partiti troppi commenti… Non è che cancelli questo e uno dei due doppioni sopra?
(comunque il sasso è sferico e a densità uniforme, non c’è nemmeno bisogno di dirlo)
se il diametro del sasso è superiore al diametro della conca il sasso non ci entra nella conca
… AHAHAHAHAHAHAHAHA.
io lo so ma non lo dico :)
dipende dalla pressione. diciamo che se hai un sasso molto sottile in plutonio, potrebbe affondare più velocemente nell’acqua a 30 °F
a 30 F l’acqua è gelata, il sasso non affonda
+1 @mario leone :)
affonda più velocemente nell’acqua a 214° F o a 194° F?
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
no
cioè, dipende appunto
(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?
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…
(mi sa che sbaglio ad applicare l’equazione di stato dei gas all’aria umida… mboh…)
rifletti sulla frase “cambia solo il numero di moli”, in condizioni standard tutti i gas coinvolti si possono intendere “perfetti”
In caso di miscele di gas ideali si usano le pressioni parziali.
vero, ma non serve a rispondere
Oh va beh, allora ho ragione?
no, ma è il perché che interessa
Se prima di iniziare uno converte il problema da Fahrenheit a Calsius il tutto diviene abbastanza banale.
Uhm…
pensa al numero di moli, la strada è quella
Oh beh, oggi sono già abbastanza soddisfatto di aver capito il quesito di mau :)
ovviamente non sono necessari calcoli
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.
non sei partito bene, ma se vai avanti ci arrivi
Il volume e lo stesso, e nel campione umido c’è più roba. No, mi sa che non ci arrivo :(
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?
Oh, per me se N è per il secco e N’ è per l’umido, è N
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
AH vero… Gas perfetti, ora ricordo… Vado a prendere il libro di fisica.
a sto punto meglio quello di chimica :)
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.
pancho, a mau abbiamo già risposto qualche commento su e la viscosità ha influito poco
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.
pensa però anche ai passaggi di fase
quali passaggi di fase?
quello che c’è a 32 °F
ahhhhhhhhhhhh……….stavo pensando ai Celsius! -.-
sì, era un bel trabocchetto
vabbè, la risposta non cambia. il sasso affonda alla temperatura più alta :D
infatti mica ti ho detto che avevi sbagliato
mau è stato diabolico a parlare della densità dell’acqua a 30 e a 40°F
ok….ora l’unica cosa che bisogna fare è uccidere di botte chi ha posto la domanda in questo modo
o tirargli un sasso? TONK! toh guarda, lo stesso rumore che fa sul ghiaccio…
è un problema della domenica, che vi aspettavate?
Sì, dai, ma non chiamarla “fisica dei liquidi” :-)
Ammè è piaciuto, pfui.
avrei dovuto chiamarlo “fisica del liquido”?
ho preso 9 sulla verifica di ‘sta roba due settimane fa e NON MI RICORDO GNENTE.
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)
Mi raccomando, non picchiate mau tutti insieme. picchiamolo uno alla volta
ovviamente il tutto si scontra contro l’iceberg dell’acqua ghiacciata. mi si fa notare con supponenza, qui in casa rael
Non preoccuparti, eravamo comunque avvinti da tale capacità retorica e studiarola
e non sapete cosa vi aspetta ora che stiamo affrontando i principi della termodinamica, raga. tutta vita!
Ma dai… :-D
(fluidodinamica)
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 :)
p e v sono costanti
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 ;)