ciao
Sergio
serse ha scritto:
Ciao, Sergio,
trascurando la variazione di volume dell'acqua con la temperatura, il
livello resta lo stesso.
Ciao,
Andrea
no, vedi la risposta di andrea.
--
Franco
Herz, mein Herz, sei nicht beklommen und ertrage dein Geschick.
(H. Heine)
Ehm... e il principio di archimede?
"un corpo immerso in un liquido riceve una spinta verso l'alto pari al peso
del liquido spostato".
Il ghiaccio galleggia, quindi significa che pesa quanto il liquido spostato.
Nel momento in cui il ghiaccio si fonde (non si scioglie, non è una
soluzione!) non cambia certo di peso, cambia solo di volume! Ma se prima
spostava una quantità d'acqua pari al proprio peso, ora che ha la stessa
densità dell'acqua (poiché è acqua!) occuperà esattamente il volume che
occupava in precedenza la parte di ghiaccio immersa.
Il discorso è un po' complicato da spiegare, almeno in questo momento che
sono stanco morto... ma dovrebbe essere intuitivo.
Ora ammettiamo di essere alla pressione di una atmosfera. Nel bicchiere
avremo una temperatura di 0° C, praticamente costante durante la fusione.
Tutto il calore che il sistema assorbe serve al processo di fusione (calore
latente del passaggio di stato). Nel momento in cui il ghiaccio finisce di
fondere, la temperatura comincia ad aumentare. Il risultato è che...
incredibile, il livello dell'acqua non solo non aumenta, ma diminuisce!
L'acqua infatti ha la particolare proprietà di avere a circa 4° C il punto
di volume minimo. Al di sotto di questa temperatura l'acqua aumenta il
proprio volume.
Ehm... e il principio di archimede?
Se potessimo togliere il ghiaccio istantaneamente, vedremmo un buco
nell'acqua. Qualunque cosa riempia questo buco avrebbe un certo peso,
diciamo X. Mettiamo un "qualunque cosa" che non fa alzare o abbassare il
livello. Questa cosa ha un peso X. Se pesasse di più, il livello dell'acqua
nel bicchiere si alzerebbe, se pesasse di meno, si abbasserebbe. Se ora, al
posto di "qualunque cosa" mettessimo il ghiaccio che abbiamo tolto, è
evidente che non dovrebbe alzare o abbassare il livello. Quindi il ghiaccio
deve pesare X. Il ghiaccio sciolto peserà ancora X. Siccome il ghiaccio è
fatto dalla stessa acqua (presumo), una volto sciolto esso riempirà
esattamente il buco immaginario. Quindi il livello non si alza e non si
abbassa. ma non si alzerebbe e non si abbasserebbe neppure se fosse una
qualunque altra sostanza ghiacciata o in grado di passare dallo stato solido
al liquido o viceversa. IMHO, s'intende.
Stefano
secondo me il ghiaccio occupa piu` volume dell'acqua (ad esempio se fai
ghiacciare una bottiglia il ghiaccio tende ad uscire o romprere la
bottiglia) quindi non dovrebbe uscire dal bicchiere..
ciao
Luca
Ehm... e il principio di archimede?
a me risulta che se in un recipiente e' presente acqua e un pezzo di
ghiaccio galleggiante quando il ghiaccio si scioglie il ivello non cambia...
supponiamo che la densità dell'acqua sia Da [Kg m^-3]
e la densità del ghiaccio Dg
poniamo la massa del ghiaccio G
e sia g l'accelerazione di gravità
nelle condizioni iniziali avremo Ga ghiaccio sommerso Gg ghiaccio emerso
il peso del ghiaccio e':
(Gg+Ga)g
che e' controbilanciato dalla spinta di archimede:
(Ga/Dg)*Da*g
da cui:
Gg+Ga=GaDa/Dg
se il ghiaccio si scioglie viene prodotta (Gg+Ga)/Da acqua [in volume]
che e' pari a: Ga/Dg che era proprio il volume del ghiaccio sommerso...
Se l'acqua fosse distillata non cambierebbe nulla, siccome pero' il
ghiacchio
ha una concentrazione di minerali ionici piu' bassa che non l'acqua liquida
quello che si verificherebbe, tralasciando i fenomeni di condensa, sarebbe
che, sciogliendosi il ghiaccio, l'acqua che ne vien fuori occupa un volume
leggermente maggiore, in misura dell'eccesso di densita'. Tuttavia la
tensione
superficiale potrebbe evitare il traboccamento. Per un cubetto da 1 cc una
differenza di densita' del 3/1000 fa circa un decimillesimo di mm. Se la
temperatura dell'aria e' ben sopra lo zero mentre l'acqua quasi a zero la
condensa non e' trascurabile -> rugiada e rivoli. Ed in effetti si vede.
> ciao
>
> Sergio
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