Esperimento:aria calda e mongolfiere
Salve a tutti.
Io ed un mio compagno di classe volevamo riprodurre un esperimento volto a dimostrare come l'aria calda possa sollevare un oggetto.
Per far ciò vogliamo creare una riproduzione miniaturizzata di mongolfiera, creando una lanterna KongMing.
Potete darmi qualche consiglio su come costruirla?
Il vero problema è il 'fornello', la struttura la facciamo con canne di bambu', il rivestimento esterno con carta di giornale...il fornello pensavamo di farlo con mezza lattina tagliata a 1/3 con all'interno del cotone imbevuto di alcol che sprigiona la fiamma.
Quanto deve essere grande la fiamma? Quanta energia deve sviluppare per sollevare un oggetto di un certo peso? C'è qualche formula/ metodo che possa utilizzare per poter fare una riproduzione funzionante?
ps: Specifico di essere a conoscenza dei rischi di far volare un oggetto simile, cosa che avverrà in un ambiente 'controllato' e lontano da boscaglie o altro.
Io ed un mio compagno di classe volevamo riprodurre un esperimento volto a dimostrare come l'aria calda possa sollevare un oggetto.
Per far ciò vogliamo creare una riproduzione miniaturizzata di mongolfiera, creando una lanterna KongMing.
Potete darmi qualche consiglio su come costruirla?
Il vero problema è il 'fornello', la struttura la facciamo con canne di bambu', il rivestimento esterno con carta di giornale...il fornello pensavamo di farlo con mezza lattina tagliata a 1/3 con all'interno del cotone imbevuto di alcol che sprigiona la fiamma.
Quanto deve essere grande la fiamma? Quanta energia deve sviluppare per sollevare un oggetto di un certo peso? C'è qualche formula/ metodo che possa utilizzare per poter fare una riproduzione funzionante?
ps: Specifico di essere a conoscenza dei rischi di far volare un oggetto simile, cosa che avverrà in un ambiente 'controllato' e lontano da boscaglie o altro.
Risposte
A meno che non ci siano dei dati sperimentali utilizzati dai costruttori di mongolfiere, non mi pare che il problema sia schematizabile semplicemente in modo da poterci fare dei calcoli. Se dovessi costruire una cosa del genere mi rassegnerei a fare molte prove cercando di ottenere la struttura più leggera a parità di volume e un fornello bello vivace.
Però, se fossi in te, eviterei assolutamente l'alcool che è di una pericolosità mostruosa. Conosco chi se n'è andato al creatore per aver usato l'alcool con leggerezza. Il rischio è collegato col fatto che è istantaneamente infiammabile e non possiede apprezzabile tensione superficiale, dunque in caso di errore o incidente scorre ovunque senza poterlo fermare. Potresti invece usare dei combustibili oleosi, oppure solidi tipo l'accendifuoco, o cere o qualcosa del genere.
Però, se fossi in te, eviterei assolutamente l'alcool che è di una pericolosità mostruosa. Conosco chi se n'è andato al creatore per aver usato l'alcool con leggerezza. Il rischio è collegato col fatto che è istantaneamente infiammabile e non possiede apprezzabile tensione superficiale, dunque in caso di errore o incidente scorre ovunque senza poterlo fermare. Potresti invece usare dei combustibili oleosi, oppure solidi tipo l'accendifuoco, o cere o qualcosa del genere.
Peccato per la formula, poteva venire anche un bel lavoro con tanto di relazione da presentare ad un mio professore.
Proverò con qualcos'altro.. olio di oliva e cotone funzionerà?
Parlando di cose serie, non ho capito il discorso della tensione superficiale.
so che è quella forza di coesione tra le molecole dell'acqua che permettono ad un ago e agli insetti di non 'bucare' il pelo libero dell'acqua e affondare.
Proverò con qualcos'altro.. olio di oliva e cotone funzionerà?
Parlando di cose serie, non ho capito il discorso della tensione superficiale.
so che è quella forza di coesione tra le molecole dell'acqua che permettono ad un ago e agli insetti di non 'bucare' il pelo libero dell'acqua e affondare.
"tesseratto":
Peccato per la formula, poteva venire anche un bel lavoro con tanto di relazione da presentare ad un mio professore.
Proverò con qualcos'altro.. olio di oliva e cotone funzionerà?
Parlando di cose serie, non ho capito il discorso della tensione superficiale.
so che è quella forza di coesione tra le molecole dell'acqua che permettono ad un ago e agli insetti di non 'bucare' il pelo libero dell'acqua e affondare.
Non ho detto che non esista qualche formula sperimentale, dico solo che io non la conosco, e magari se qualcuno ne sa qualcosa intervenga.
Parlavo della tensione superficiale bassa per dire che per tale motivo il liquido è scorrevolissimo e si sparge rapidamente, molto più dell'acqua; e dunque si infiltra dappertutto, e se si incendia diffonde l'incendio ovunque.
Bhè, in realtà pensavo di evitare di metterlo liquido, facendolo assorbire completamente dal cotone.
Comunque, quando avrò tempo di concludere questo esperimento-gioco, magari allego qualche foto..
Domani mi consulto con il professore, così ci facciamo una bella chiaccherata in merito.
Se qualcuno ha consigli, non si faccia pregare.
Grazie, Ciao!
Comunque, quando avrò tempo di concludere questo esperimento-gioco, magari allego qualche foto..
Domani mi consulto con il professore, così ci facciamo una bella chiaccherata in merito.
Se qualcuno ha consigli, non si faccia pregare.
Grazie, Ciao!
Come primo consiglio ti darei quello di impegnarti su altro... le mongolfiere diciamo che sono un lusso, non soddisfano dei bisogni primari, non mi sembra che siano dei mezzi di trasporto efficienti.
Comunque se proprio vuoi impegnarti su questo, visto che ti piace molto, vuoi prenderti i rischi, sulla sicurezza e sulla non riuscita...
Innanzitutto cercherei di capire quale è il principio secondo cui la mngolfiera si dovrebbe alzare in volo: la densità dell'aria all'interno della mongolfiera deve essere tale che il peso di questa più la mongolfiera sia minore della spinta totale verticale data dall'aria esterna, più densa.
Già da qui si vede come c'è un limite di temperatura dell'aria all'interno della mongolfiera, da superare perchè questa si alzi, dato un suo peso. La temperatura deve essere compatibile con i materiali utilizzati.
Ammesso che si riesca a trovare un materiale con le giuste caratteristiche di resistenza alla temperatura e densità (la densità per unità di superficie necessaria dipende dalle dimensioni della mongolfiera), si può passare ad interessarci su come fare in modo che all'interno della mongolfiera ci sia aria calda, ovvero la combustione.
Una prima osservazione è che non basta valutare solo la potenza prodotta dalla combustione: parte della potenza viene irraggiata (a meno che non sia schermata in qualche modo), non producendo l'effetto utile voluto, e inoltre la temperatura dei fumi non dipende solo dalla potenza ma anche dalla portata di aria utilizzata per la combustione, la quale dipende dal tipo di combustibile utilizzato (se non sbaglio le mongolfiere funzionano a gas combustibile) e dalla regolazione delle perdite di carico attraverso la mongolfiera, dalla quantità di aria in più che si miscela ai fumi all'entrata della mongolfiera. Oltre a questo, parte dell'energia viene scambiata con l'aria esterna.
Comunque se proprio vuoi impegnarti su questo, visto che ti piace molto, vuoi prenderti i rischi, sulla sicurezza e sulla non riuscita...
Innanzitutto cercherei di capire quale è il principio secondo cui la mngolfiera si dovrebbe alzare in volo: la densità dell'aria all'interno della mongolfiera deve essere tale che il peso di questa più la mongolfiera sia minore della spinta totale verticale data dall'aria esterna, più densa.
Già da qui si vede come c'è un limite di temperatura dell'aria all'interno della mongolfiera, da superare perchè questa si alzi, dato un suo peso. La temperatura deve essere compatibile con i materiali utilizzati.
Ammesso che si riesca a trovare un materiale con le giuste caratteristiche di resistenza alla temperatura e densità (la densità per unità di superficie necessaria dipende dalle dimensioni della mongolfiera), si può passare ad interessarci su come fare in modo che all'interno della mongolfiera ci sia aria calda, ovvero la combustione.
Una prima osservazione è che non basta valutare solo la potenza prodotta dalla combustione: parte della potenza viene irraggiata (a meno che non sia schermata in qualche modo), non producendo l'effetto utile voluto, e inoltre la temperatura dei fumi non dipende solo dalla potenza ma anche dalla portata di aria utilizzata per la combustione, la quale dipende dal tipo di combustibile utilizzato (se non sbaglio le mongolfiere funzionano a gas combustibile) e dalla regolazione delle perdite di carico attraverso la mongolfiera, dalla quantità di aria in più che si miscela ai fumi all'entrata della mongolfiera. Oltre a questo, parte dell'energia viene scambiata con l'aria esterna.
Se posso chedere un altro dubbio sulla tensione superficiale..
Ieri sulla macchina del mio amico, a differenza delle altre, le gocce della pioggia rimanevano intatte, per cui si distinguevano zona in cui la carena dell'auto risultava effettivamente bagnata, e altre in cui vi erano queste gocce che rimenvano intatte senza rompersi.
Da cosa è dovuto?
Ho notato lo stesso comportamento sul Garage di casa mia: tetto piano con copertura di sostanze bituminose..
Riguarda la ruvidezza del materiale sul quale cade la goccia? Quindi i materiali con più alto coefficiente di attrito hanno una tensione superficiale maggiore?
Ieri sulla macchina del mio amico, a differenza delle altre, le gocce della pioggia rimanevano intatte, per cui si distinguevano zona in cui la carena dell'auto risultava effettivamente bagnata, e altre in cui vi erano queste gocce che rimenvano intatte senza rompersi.
Da cosa è dovuto?
Ho notato lo stesso comportamento sul Garage di casa mia: tetto piano con copertura di sostanze bituminose..
Riguarda la ruvidezza del materiale sul quale cade la goccia? Quindi i materiali con più alto coefficiente di attrito hanno una tensione superficiale maggiore?
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo