Esempio di fisica elementare
Nell'esposizione di una mia intuizione al prof. sul Motore a combustione ovvero se nella fase di scarico la differenza di temperatura , velocizzasse la fuoriuscita dei gasi di scarico e intendevo appunto il fatto che per la fisica, il calore tende a fluire da un corpo caldo ad un corpo freddo fino a raggiunto equilibrio termico. Il professore mi ha quasi richiamato dicendo che è la differenza di pressione la chiave del veloce trasferimento dei gas di scarico. Ora, lui ha fatto l'esempio di una canna fumaria e del fumo, a mio avviso incomprensibile e poco chiaro. Il fumo va all'esterno per la differenza di pressioni
esistente, lui ha domandato me quale fosse la pressione maggiore tra la canna fumaria e l'ambiente esterno io ho risposto la canna fumaria perchè appunto il fuoco è acceso e lui ha detto no. Mi è venuto un dubbio sulla mia compresione del significato di pressione, se la pressione aumenta con la temperatura per quale motivo è maggiore nell'ambiente circostante?
Voleva fare l'esempio del primo principio della dinamica, ma a mio avviso è inesatto. Sarebbe stato comprensibile l'esmepio dei vasi comunicanti.
esistente, lui ha domandato me quale fosse la pressione maggiore tra la canna fumaria e l'ambiente esterno io ho risposto la canna fumaria perchè appunto il fuoco è acceso e lui ha detto no. Mi è venuto un dubbio sulla mia compresione del significato di pressione, se la pressione aumenta con la temperatura per quale motivo è maggiore nell'ambiente circostante?
Voleva fare l'esempio del primo principio della dinamica, ma a mio avviso è inesatto. Sarebbe stato comprensibile l'esmepio dei vasi comunicanti.
Risposte
qualcuno mi risponde semplicemente?
Detto sinceramente avrei risposto anch'io come te.
Ciao. Non ne so molto di motori per cui la mia è solo un'opinione personale: mi pare che l'esempio della canna fumaria (nella fattispecie sto pensando a quella di un camino) sia poco azzeccato, il fumo sale in quanto è alla stessa pressione dell'aria circostante ma è meno denso della medesima per effetto della dilatazione termica, quindi sale per effetto della spinta di Archimede; detto diversamente, galleggia rispetto all'aria fredda. Tant'è che una canna fumaria puntata verso il basso sarebbe inefficace. Mentre i gas combusti nel cilindro sono ad alta pressione ed è questo che li fa diffondere verso l'esterno.
Esatto. Ma la pressione aumenta se è la temperatura ad aumentare allora fatto salvo questo presupposto il fumo entra in casa se io sposto il fuoco verso l'esterno. La canna fumaria non è alla stessa temperatura dell'area circostante al fuoco e allora il fumo tende a defluire verso l'esterno (così è, provare per crede). Ma quello che non mi è chiaro è appunto il fatto che la casa rispetto all'area circoscritta dal fuoco è a pressione più alta, allora la domanda è perchè accendiamo il fuoco d'inverno? Mi sa di sparata quella del pof. peraltro giovane.
Nei Motori penso che anche la differenza di calore (differenza di pressione) sia fondamentale nella fase di scarico e questo ho sottoposto al prof. che ha scartato con la storia della pressione.
Nei Motori penso che anche la differenza di calore (differenza di pressione) sia fondamentale nella fase di scarico e questo ho sottoposto al prof. che ha scartato con la storia della pressione.
Supponiamo di avere un motore a combustione interna a 4 tempi che faccia, a dir poco, $4000 "rpm"$ (giri al minuto).
Per completare un ciclo (di 4 fasi) ci vogliono due giri, che vengono compiuti in $2/4000$ di minuto. Solo $1/4$ di questo tempo (diciamo mezzo giro, per non essere pignoli) dura la fase di scarico dei gas combusti : si apre la valvola di scarico e i gas vengono "spinti fuori" dal pistone.
I gas di scarico non hanno neanche il tempo di chiedersi : " Mamma mia, che sta succedendo? Dove ci spingono? ", che già sono fuori. La variazione di temperatura non c'entra.
È giusto quello che dice Palliit sulla densità dei fumi caldi, che salgono proprio perché sono meno densi.
Come l'aria che d'estate sovrasta la spiaggia, e si riscalda più in fretta dell'aria che sta sul mare perchè è la sabbia ad arroventarsi più in fretta dell'acqua. Per cui l'aria calda sopra la sabbia essendo meno densa sale, e l'aria più fresca sul mare ne prende il posto : è la "brezza di mare" che al pomeriggio ci fa respirare.
Per completare un ciclo (di 4 fasi) ci vogliono due giri, che vengono compiuti in $2/4000$ di minuto. Solo $1/4$ di questo tempo (diciamo mezzo giro, per non essere pignoli) dura la fase di scarico dei gas combusti : si apre la valvola di scarico e i gas vengono "spinti fuori" dal pistone.
I gas di scarico non hanno neanche il tempo di chiedersi : " Mamma mia, che sta succedendo? Dove ci spingono? ", che già sono fuori. La variazione di temperatura non c'entra.
È giusto quello che dice Palliit sulla densità dei fumi caldi, che salgono proprio perché sono meno densi.
Come l'aria che d'estate sovrasta la spiaggia, e si riscalda più in fretta dell'aria che sta sul mare perchè è la sabbia ad arroventarsi più in fretta dell'acqua. Per cui l'aria calda sopra la sabbia essendo meno densa sale, e l'aria più fresca sul mare ne prende il posto : è la "brezza di mare" che al pomeriggio ci fa respirare.
non è causa diretta ma centra eccome. Il principio zero della termodinamica non lo consideriamo? La pressione è diretta causa della temperatura.
Navigatore, la pressione dell'ambiente esterno ad un camino è maggiore o minore rispetto a quella presente nel camino?
Se non ho capito male un termosifone si trova ad una pressione interna maggiore rispetto all'area nella quale cede calore altrimenti io e la fisica siamo ai coltelli.
L'esempio del termosifone non è molto equivalente al fuoco visto che in quest'ultimo avviene tutto all'esterno, ma la pressione sulla parte esterna del termosifone è quella ambientale?
Se non ho capito male un termosifone si trova ad una pressione interna maggiore rispetto all'area nella quale cede calore altrimenti io e la fisica siamo ai coltelli.
L'esempio del termosifone non è molto equivalente al fuoco visto che in quest'ultimo avviene tutto all'esterno, ma la pressione sulla parte esterna del termosifone è quella ambientale?
Paolo, non ho capito. Spiega meglio il tuo dubbio, per favore.
Abbiamo un camino e l'ambiente circostante al camino. In fatto di pressioni quale si trova a pressione maggiore?
L'effetto camino è descritto qui. È come lo ha spiegato Palliit. L'aria più calda sale perchè ha minore densità, e richiama aria fredda circostante. Quindi c'è anche una differenza di pressione.
http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_camino
Chi sta avanti al camino si riscalda principalmente per l'irraggiamento, il fumo per fortuna se ne va.
http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_camino
Chi sta avanti al camino si riscalda principalmente per l'irraggiamento, il fumo per fortuna se ne va.
Ma se io sposto il fuoco più all'esterno quindi più vicino all'ambiente da riscaldare, il fumo la canna fumaria non la vede proprio. Insomma c'è una pressione maggiore nel camino o nell'ambiente da riscaldare?
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