Crea sito

Utenti in linea

8 visitatori


Categorie


Argomenti


Archivi


Libri di fisica

  • Fisica sperimentale
  • Lezioni per Meccanica
  • Esercizi per Meccanica
  • Lezioni per Termodinamica
  • Esercizi per Termodinamica
  • Lezioni per Elettromagnetismo
  • Esercizi per Elettromagnetismo
  • Lezioni per Onde

Codice QR

Maurizio Zani - http://www.mauriziozani.it

Fluidi nello spazio

Intervista di Federico Pedrocchi [FP] e Simona Regina [SR] nel programma radiofonico Moebius in onda su Radio 24

——————–

[FP] Tutto bene, Regina?

[SR] Io sì, tu Pedrocchi?

[FP] Sì, e partiamo: cubi d’acqua nello spazio…

[SR] E poi: l’impatto della vergogna nell’affrontare un trauma…

[FP] Privati, investite poco in ricerca, mannaggia. Via!

 

[FP] Questa (domanda, N.d.A.) di cui parliamo oggi con Maurizio Zani, che è qua…

[MZ] Buonasera

[FP] …docente di fisica al Politecnico di Milano, ci è arrivata.

[SR] Una domanda molto curiosa.

[FP] Sì, allora: prendiamo un cubo, 5 x 5 m, mettiamo una roba di questo genere (5 x 5 x 5, perché è un cubo), con dentro dell’acqua, poi andiamo nello spazio. Lentamente tiriamo via il cubo: l’acqua resta cubica? Però poi fa anche freddo, oppure molto caldo

[SR] Io mi chiedo però che tipo di trasloco sta facendo la persona che ci pone questa domanda.

[FP] Va beh, in futuro, quando ci saranno case nello spazio, uno (siccome lì non piove) si dovrà portare l’acqua.

[MZ] E’ interessante. Direi che i parametri fondamentali sono sostanzialmente 3 spostandosi dalla Terra allo spazio: il primo è che va a calare la gravità, il secondo è che (e se volete anche il terzo) cambiano pressione e temperatura. Allora, partirei dal primo, giusto per capirci. Se si attenua la gravità, i liquidi hanno più propensione a formare gocce, di cui abbiamo esperienza anche sulla Terra; il fatto è che se la pressione si riduce, la propensione a formare gocce diventa sempre più…

[FP] …forte.

[MZ] Esatto, e quindi siamo in grado di creare nello spazio gocce che sono anche 1000 volte più grandi di quello che abbiamo sulla Terra. Qualcuno di voi potrebbe avere in mente le immagini della stazione spaziale orbitante in cui gli astronauti mostrano delle gocce che qui sulla Terra non è possibile ottenere. Questo per avvicinarci al concetto di (o alla domanda): “Mantiene le forme del contenitore?”. Beh, direi al prim’ordine sì, perché le forze di coesione ci sono anche nello spazio tra le particelle di liquido, ma se noi togliamo una porzione di liquido dalla massa totale questa può galleggiare (tra virgolette) in aria a formare gocce anche di parecchi centimetri. Un po’ come piccole palline, o grosse palline da tennis.

[FP] Ma se noi togliamo il contenitore?

[MZ] Questa è la seconda parte interessante. Io per spazio immagino che la domanda intenda non dentro l’astronave, ma fuori, e quindi ci sono due grossi componenti, che sono la pressione e la temperatura. Cosa voglio dire: noi siamo abituati… Faccio il confronto con la Terra perché aiuta nella comprensione. Noi siamo abituati che se stiamo sulla Terra, in condizioni ambiente, l’acqua normalmente evapora o bolle a 100 °C; in realtà il processo è una continua dinamica, vuole dire che il liquido continua sempre a evaporare e nel frattempo il gas continua sempre a condensare. Quando si raggiunge l’equilibrio quella è la situazione ottimale. Cosa osserviamo tutti i giorni: che se siamo alla pressione quotidiana, 1 atm, questa temperatura è di 100 gradi; tutti prepariamo gli spaghetti, quindi è noto. Se la pressione cala, o la temperatura cambia, questa condizione avviene in situazioni differenti. Giusto per dire un esempio, se vado in una situazione in cui, come nello spazio, la pressione è molto più bassa, che cosa succede: che il liquido continuerà a evaporare, ma dall’altra parte non c’è il flusso di particelle del gas che si condensano, quindi l’evaporazione (l’ebollizione) continua, continua, continua.. e quindi è molto più facile portare a evaporazione tutto il liquido. Secondo me un meccanismo simile noi lo sperimentiamo quando andiamo in vacanza in montagna, perché quando andiamo in montagna normalmente facciamo gli spaghetti anche lì, ma siamo ad una quota più alta, la pressione è un po’ più bassa, e quindi l’acqua comincia a bollire non a 100 gradi, ma ad una temperatura inferiore.

[FP] Sì, 80, 90, 85…

[MZ] Questo è un processo di equilibrio, e però quello che ci rimette sono gli spaghetti, perché noi pensiamo, vedendo l’acqua bollire, che questa sia a 100 gradi, ma così non è. Lo stesso processo si può pensare nello spazio: se siete nello spazio l’acqua continuerà a bollire, ma dall’altra parte, essendoci “lo spazio” (il vuoto), non avremo il gas che condensa, e quindi la continua ebollizione porterà ad esaurire più o meno velocemente il liquido.

[FP] Cioè, ti trovi con acqua che bolle a 10 gradi, a 1 grado, e quindi spaghetti addio, quelli con li fai.

[MZ] Ah, sì. Possiamo anche fare a casa un esperimentino abbastanza semplice: si prende un bicchiere d’acqua, lo si mette in un contenitore chiuso, e si immagina di aspirare l’aria intorno con qualcosa tipo la macchinetta che serve per mettere gli oggetti sotto vuoto.. gli alimenti sotto vuoto, e noi vedremo che, pur rimanendo a temperatura ambiente, diminuendo la pressione all’interno della scatola a un certo punto l’acqua comincia a bollire. Ecco, non è indice del fatto che abbiamo portato l’acqua a 100 gradi…

[FP] Certo, certo.

[MZ] …l’abbiamo portata a bollire con una pressione che è decisamente inferiore.

[FP] In sostanza si disperde, insomma, non sta lì cubica. Ci mette poco questo blocco d’acqua, pochino…

[MZ] Inizialmente sta nel volume a disposizione, poi continua a evaporare: e con che tempi? E’ difficile fare una stima dei tempi, io ho in mente un qualche esperimento svolto non tanto tempo fa in cui 25 ml di acqua… che sono un bicchiere, un bicchiere e mezzo… impiegavano circa qualche ora, 4-5 ore, per evaporare completamente.

[FP] Nello spazio, quell’esperimento?

[MZ] Beh sì, diciamo in una situazione in cui la pressione è 10 000 volte… un milione di volte più bassa di quella atmosferica, quindi siamo simili alla situazione che si trova là in alto.

[FP] Senti, com’è l’indirizzo? www.

[MZ] pok (con la k) .polimi.it (http://www.pok.polimi.it, N.d.A.)

[FP] E’ un sito fantastico, un tramezzino di divulgazione, nel senso che ha diversi livelli di divulgazione… di prodotti per la divulgazione scientifica, gestito da voi al Politecnico, fino anche a materiale per i corsi, no?

[MZ] Sì, è un progetto che è nato circa 3 anni fa, e che riguarda… è un portale di MOOC. I MOOC sono corsi on-line rivolti a massive (quindi un numero elevato di persone)… Abbiamo raggiunto adesso circa 25 corsi a disposizione e altri sono in preparazione, ma il numero interessante è che coinvolge circa 40 000 persone iscritte. Uso appositamente il termine “persone”, non “studenti”, perché il portale non si rivolge essenzialmente a studenti, ma (a persone, N.d.A.) a vario titolo. Quindi studenti, ricercatori, insegnanti o cittadini che hanno voglia, interesse a approfondire alcune tematiche.

[SR] Ecco, a proposito di questo, che tematiche troviamo nel sito?

[MZ] Ce ne sono di vario tipo: all’inizio il portale è nato come.. la sua filosofia è “MOOCs to bridge the gaps”, cioè corsi per colmare le lacune nel percorso universitario. Inizialmente questo era… gli ambiti, quindi dalla scuola superiore al I anno di università, dal I livello al II livello, e poi verso il mondo del lavoro. Però il portale ha avuto così tanto successo che sono stati aperti altri 3 canali: MOOCs for citizens, e quindi corsi per i cittadini (si può parlare di Archeoastronomia, un corso fantastico, ve lo consiglio), piuttosto che MOOCs per i ricercatori (quindi particolari tematiche di ricerca) e poi ce n’è un altro, affascinante, che è i MOOCs per gli insegnanti, in cui vengono insegnate o proposte varie metodologie didattiche, quindi non solo tecnologia, ma anche pedagogia, che poi gli studenti e i docenti soprattutto possono mettere in campo nelle loro aule.

[SR] E allora, rimanendo nella metafora culinaria di Federico, un tramezzino di divulgazione, direi un tramezzino per tutti i gusti…

[MZ] …con un sacco di ingredienti per ognuno.

[FP] Grazie, buon lavoro.

[MZ] Grazie a voi, buonasera.

[FP] Ciao, Maurizio, ciao.

[SR] Buonasera, Maurizio Zani.

Lascia un commento

Puoi utilizzare questi codici HTML

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code class="" title="" data-url=""> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> <pre class="" title="" data-url=""> <span class="" title="" data-url="">