Dubbio vestiti che si asciugano
Ciao a tutti,
Avevo già postato un post simile a questo tempo fa se non sbaglio, vorrei approfondire il concetto.
Ho letto da un testo di fisica che i vestiti umidi stesi in una stanza non si asciugano a causa del calore che ricevono dalla stanza, ma bensì a causa della differenza di pressione del vapore nell'aria in un determinato momento e la pressione del vapore nell'aria in condizioni di equilibrio (ovvero quando l'aria è satura).
E' corretto?
Quindi le molecole di acqua, presenti in fase liquida nei tessuti dei vestiti, cercano di "migrare" nell'aria con velocità maggiore delle molecole d'acqua presenti nell'aria che migrano nei tessuti dei vestiti, fino a quando l'aria non sarà satura.
Quando l'aria sarà satura, oppure quando i vestiti saranno asciutti, le velocità di passaggio di fase saranno identiche.
E' corretto?
Proseguendo: che succede se nella stanza ci sono -10 gradi e vi metto dentro dei vestiti bagnati?
Avevo già postato un post simile a questo tempo fa se non sbaglio, vorrei approfondire il concetto.
Ho letto da un testo di fisica che i vestiti umidi stesi in una stanza non si asciugano a causa del calore che ricevono dalla stanza, ma bensì a causa della differenza di pressione del vapore nell'aria in un determinato momento e la pressione del vapore nell'aria in condizioni di equilibrio (ovvero quando l'aria è satura).
E' corretto?
Quindi le molecole di acqua, presenti in fase liquida nei tessuti dei vestiti, cercano di "migrare" nell'aria con velocità maggiore delle molecole d'acqua presenti nell'aria che migrano nei tessuti dei vestiti, fino a quando l'aria non sarà satura.
Quando l'aria sarà satura, oppure quando i vestiti saranno asciutti, le velocità di passaggio di fase saranno identiche.
E' corretto?
Proseguendo: che succede se nella stanza ci sono -10 gradi e vi metto dentro dei vestiti bagnati?
Risposte
grazie Faussone
Era per dire che gli equilibri ci sono solo a determinate condizioni di pressione e temperature.
Se hai temperature diverse non hai equilibrio.
E in questo caso puoi avere anche evaporazione, dipende dall'umidità dell'aria, ma sei fuori dall'equilibrio
Se hai temperature diverse non hai equilibrio.
E in questo caso puoi avere anche evaporazione, dipende dall'umidità dell'aria, ma sei fuori dall'equilibrio
"Faussone":
[quote="anonymous_f3d38a"]
Mi permetto di dissentire.
Non sono d'accordo sul fatto che una molecola per evaporare ha bisogno di assorbire calore.
All'equilibrio le molecole evaporano, eppure non assorbono calore.
Nota: evaporano con la stessa velocità con cui le molecole di acqua che sono nell'aria tornano alla fase liquida.
Infatti, se leggi bene, ho detto che l'evaporazione assorbe calore intendendo per evaporazione il processo che avviene quando più molecole di acqua vanno in fase vapore di quelle che tornano in fase liquida. All'equilibrio ovviamente non c'è assorbimento netto di calore, se no avremmo un pozzo di energia
Quell'equilibrio non è una evaporazione dal punto di vista macroscopico.[/quote]Non sono d'accordo Faussone.
Evaporazione, come la intendi tu e come la intendiamo tutti, avviene anche senza scambio di calore.
Ho una stanza in cui ci sono esattamente 20 gradi centigradi e umidità relativa estremamente bassa. La stanza è ben isolata e tenuta a tale temperatura da un condizionatore. L'umidità non è controllata.
Introduco un indumento bagnato. La temperatura dell'indumento è esattamente di 20 gradi.
Torno dopo 24 ore e trovo l'indumento asciutto. Perché?
Quando evapora l'indumento si raffredda ma viene riscaldato dalla stanza, ok?
Quando sudi ti raffreddi perché l'evaporazione sottrae calore al corpo, lo scopo della sudorazione è quello.
Quando sudi ti raffreddi perché l'evaporazione sottrae calore al corpo, lo scopo della sudorazione è quello.
"CLaudio Nine":
Non sono d'accordo Faussone.
Evaporazione, come la intendi tu e come la intendiamo tutti, avviene anche senza scambio di calore.
Ciao, no ti sbagli non è così. L'evaporazione richiede calore, il cosiddetto calore latente di evaporazione, non si scappa. Una molecola infatti per lasciare la fase liquida ha bisogno di energia, e se al netto un flusso di molecole lascia la fase liquida (quindi c'è evaporazione vera e propria) quel calore va preso da qualche parte. Quello che accade in pratica è che l'acqua liquida, che tenderebbe a raffreddarsi perché perde le sue molecole più veloci che vanno in aria, assorbe di continuo calore dall'aria circostante, in questo modo l'evaporazione può procedere.
"CLaudio Nine":
Ho una stanza in cui ci sono esattamente 20 gradi centigradi e umidità relativa estremamente bassa. La stanza è ben isolata e tenuta a tale temperatura da un condizionatore. L'umidità non è controllata.
Introduco un indumento bagnato. La temperatura dell'indumento è esattamente di 20 gradi.
Torno dopo 24 ore e trovo l'indumento asciutto. Perché?
Perché si asciuga
Quello che accade è che l'acqua per evaporare assorbe calore dalla stanza.
Lascia stare il condizionatore, se la stanza è isolata allora scenderà la temperatura dell'ambiente, ovviamente se la stanza è grande o c'è un solo indumento bagnato sarà impercettibile il calo termico, altrimenti diventa percepibile la diminuzione di temperatura...
Esistono dei ventilatori a acqua che funzionano proprio così (io ne avevo uno a casa, quando vivevo dai miei, più di una ventina di anni fa, non so se esistono ancora), usano il calore latente di evaporazione per raffreddare. L'inconveniente è che funzionano solo se l'aria non è troppo umida e ovviamente devi lasciare il ricambio di aria, se no la stanza va al 100% di umidità relativa e non si raffredda più niente.
Quindi col caldo umido sono inutili.
D'altra parte il sudore lo produciamo per lo stesso motivo, come ha sottolineato axpgn.
Io avevo citato l'esempio della birra calda in spiaggia forse meno noto perché è un rimedio utile da sapere
"Faussone":
Quello che accade è che l'acqua per evaporare assorbe calore dalla stanza.
Se l'indumento è la stanza sono ESATTAMENTE alla stessa temperatura, non capisco perché la stanza dovrebbe fornire calore all'indumento affinché l'acqua presente in fase liquida al suo interno diminuisca.
Ovviamente il calore e la temperatura fanno parte di questo processo, tuttavia l'indumento sarà ritrovato asciutto perché le condizioni di equilibrio del sistema sono quelle in cui la pressione di vapore nell'aria è la massima possibile.
Tu Faussone hai descritto largamente come si asciugano, come avviene il processo.
Io, secondo me, ho descritto il motivo per il quale gli indumenti, nella situazione da me presentata, vengono ritrovati asciutti.
Io, secondo me, ho descritto il motivo per il quale gli indumenti, nella situazione da me presentata, vengono ritrovati asciutti.
"CLaudio Nine":
Se l'indumento è la stanza sono ESATTAMENTE alla stessa temperatura, non capisco perché la stanza dovrebbe fornire calore all'indumento affinché l'acqua presente in fase liquida al suo interno diminuisca.
Perché se la pressione di vapore di acqua nella stanza è inferiore a quella di vapore saturo (quindi se l'umidità relativa è inferiore al 100%) le molecole di liquido tendono a evaporare, tale evaporazione fa sì che l'acqua liquida assorbe calore dall'aria della stanza.
"CLaudio Nine":
Ovviamente il calore e la temperatura fanno parte di questo processo, tuttavia l'indumento sarà ritrovato asciutto perché le condizioni di equilibrio del sistema sono quelle in cui la pressione di vapore nell'aria è la massima possibile.
Corretto. Però quella mica è una spiegazione, secondo il mio punto di vista. Poi dire che l'evaporazione avviene senza scambio di calore è sbagliato e questo non è un punto di vista.
"CLaudio Nine":
Tu Faussone hai descritto largamente come si asciugano, come avviene il processo.
Io, secondo me, ho descritto il motivo per il quale gli indumenti, nella situazione da me presentata, vengono ritrovati asciutti.
Come dicevo sopra quello secondo me non spiega nulla, allora tanto valeva rispondere che trovi l'indumento asciutto perché si asciuga (quella infatti è stata la mia prima risposta
).Comunque se a te piace ok.. D'altronde la domanda l'hai fatta tu, puoi scegliere la risposta che più ti piace, basta che non sostieni cose sbagliate.
"Faussone":
Corretto. Però quella mica è una spiegazione, secondo il mio punto di vista. Poi dire poi che l'evaporazione avviene senza scambio di calore è sbagliato e questo non è un punto di vista.
Continuo a non capire. Come può avvenire uno scambio di calore tra un indumento bagnato immobile e una stanza ben isolata, se sia la stanza che l'indumento hanno la stessa identica temperatura?
Uno scambio di calore avviene se e solo se c'è una differenza di temperatura. Sbaglio?
"CLaudio Nine":
Uno scambio di calore avviene se e solo se c'è una differenza di temperatura. Sbaglio?
Sì e no... nel senso che la differenza di temperatura può essere anche infinitesima, quindi possiamo disquisire se infinitesima sia maggiore di zero.
La stanza è a 20°C l'acqua pure, diamo per scontato che l'aria nella stanza abbia umidità relativa minore del 100%.
$N$ molecole di acqua abbastanza energetiche rompono il loro legame idrogeno e passano in aria (sono state energizzate da urti casuali da altre molecole vicine), $M$ molecole di acqua in stato di vapore tornano in liquido cedendo parte della loro energia alle molecole di acqua liquida circostante.
Se $N=M$ allora l'acqua liquida non ha né acquisito né perso mediamente energia e la sua temperatura quindi non varia.
Se $N>M$ invece l'energia media delle molecole dell'acqua liquida è diminuita quindi la temperatura dell'acqua tenderà a diminuire, ma appena accade quello (o meglio non appena quello tende ad avvenire) le molecole di aria che circondano l'acqua avendo energia media leggermente superiore a quella dell'acqua impattando le molecole di acqua andranno a cedere un poco di energia, finché l'energia media delle molecole dell'acqua liquida (e quindi la temperatura) non diventi uguale a quella dell'aria. Tutto questo fenomeno fa sì che alla fine sia l'acqua sia l'aria siano diminuite di temperatura avendo speso un poco di energia per far passare in fase vapore delle molecole di acqua.
Quindi macroscopicamente non vedi differenza di temperatura tra acqua e aria, ma c'è passaggio di calore e alla fine entrambe si raffreddano, anche se in maniera irrilevante nella maggior parte dei casi.
Ho seguito un po' il post e devo dire che la risposta ad una domanda così banale non è affatto banale. La questione sollevata da CLaudio Nine è interessante.
Quindi secondo te Faussone gli indumenti si asciugano perché le molecole nell'aria attorno agli indumenti bagnati sono più agitate e quindi impattano sulle molecole degli indumenti cedendo energia all'acqua presente in fase liquida?
Tutto nasce da una maggiore agitazione delle molecole in fase gas rispetto alle molecole in fase liquida?
Quindi secondo te Faussone gli indumenti si asciugano perché le molecole nell'aria attorno agli indumenti bagnati sono più agitate e quindi impattano sulle molecole degli indumenti cedendo energia all'acqua presente in fase liquida?
Tutto nasce da una maggiore agitazione delle molecole in fase gas rispetto alle molecole in fase liquida?
"anonymous_58f0ac":
Quindi secondo te Faussone gli indumenti si asciugano perché le molecole nell'aria attorno agli indumenti bagnati sono più agitate e quindi impattano sulle molecole degli indumenti cedendo energia all'acqua presente in fase liquida?
Si asciugano (non secondo me ma secondo la fisica) per i motivi che ho già scritto più volte e che non so spiegare meglio di come ho già fatto.
Se riscrivi a modo tuo quello che secondo te avrei detto non puoi aspettarti una mia ratifica...
Cercavo di semplificare il concetto per renderlo a me più comprensibile a livello intuitivo. Non voglio entrare nel merito perché non ho le conoscenze adatte, a differenza tua e di CLaudio Nine.
"anonymous_58f0ac":
Cercavo di semplificare il concetto per renderlo a me più comprensibile a livello intuitivo.
Il punto non è che "le molecole di aria attorno agli indumenti bagnati sono più agitate" perché se la temperatura di acqua e aria è la stessa questo non è vero e l'evaporazione non si spiegherebbe.
Se semplifichi rimuovendo la radice del fenomeno non semplifichi ma fai confusione.
Evapora vuol dire energía cinética, da sola l'acqua va via o per gravità, o per energia, o per differenza di potenziale (che caratterizza i casi precedenti)
"Lucacs":..
Evapora vuol dire energía cinética, da sola l'acqua va via o per gravità, o per energia, o per differenza di potenziale (che caratterizza i casi precedenti)
Altro che le quartine di Nostradamus..
"Faussone":
[quote="anonymous_58f0ac"]Cercavo di semplificare il concetto per renderlo a me più comprensibile a livello intuitivo.
Il punto non è che "le molecole di aria attorno agli indumenti bagnati sono più agitate" perché se la temperatura di acqua e aria è la stessa questo non è vero e l'evaporazione non si spiegherebbe.
Se semplifichi rimuovendo la radice del fenomeno non semplifichi ma fai confusione.[/quote]
Mea culpa
Grazie a tutti per le risposte! Soprattutto a Faussone e CLaudio Nine.
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