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Titolo: [PH] Ghiaccio!

Come e' possibile fare per congelare l'acqua contenuta in un sottovaso da
fiori posto in un giardino (all'aperto) se la temperatura massima di giorno
e' di 8 gradi centigradi e la temperatura minima di notte e' di 2 gradi
centigradi?
Ciao!
Valentino :)

ci provo
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<<
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prendo il sottovaso con l'acqua
e lo porto in frigo a congelarsi. 
ti va ???
ciao il vecio Gi.  '' per quanto riguarda la taglie è ok.''
-- 
Posted from [195.103.217.2] 
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 ha scritto nel messaggio
news:90lont$rfj$1...@pinco.nettuno.it...


 centigradi?
Siamo sicuri che i 2 gradi notturni siano +2 gradi e non -2 gradi ? (sempre
2 sono...)

 Giovanni
Purtroppo sei fuori strada! :) (pero' la trattazione mi e' piaciuta)
Se nessun altro cerca di risolverlo postero' la soluzione questo fine
settimana!
Ciao!
Valentino :)

ciao il vecio Gi.  '' per quanto riguarda la taglie è ok.''
:-))
Soluzione pratica ma non proprio nella filosofia del quesito. Non sono
validi frigoriferi, condizionatori o simili!
Ciao!
Valentino :-)

 Valentino :)
Magari aspettando che la temperatura scenda sotto zero DI GIORNO ....
;)et


No, sono proprio +2 gradi!
Valentino :)


No, la temperatura non scende mai al di sotto dello zero ne' di giorno ne'
di notte!
Non ci sono trucchi di questo tipo! :)
Valentino :)


Come promesso ecco la soluzione:
Spoiler
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E' sufficiente mettere il sottovaso in uno spazio aperto dove non sono
presenti alberi o altro fogliame in una notte in cui il celo e' limpido e
senza nubi. In tali condizioni infatti l'atmosfera e' trasparente
all'irraggiamento delle onde elettromagnetiche tra il terreno e lo spazio
vuoto. Ovviamente il contatto con l'aria e con il suolo non permettono
all'acqua di raggiungere i -270° e oltre dello spazio a causa della
convezione e della conduzione. Il fenomeno e' pero' sufficiente a ridurre la
temperatura dell'acqua di 3-4 gradi e a portarla percio' a congelamento. E'
lo stesso fenomeno che permette la formazione di brina e il congelamento
delle pozzanghere anche se la temperatura notturna non si abbassa oltre i
2-3 gradi centigradi.
Se non ci credete armatevi di termometro e di sottovaso :) oppure di un buon
libro di termodinamica!
Se volete postare qualche commento (spero non qualche improperio) ben venga.
Ciao!
Valentino :)


Valentino,
la cosa è molto interessante. Proprio un paio di settimane fa ho notato che
si era formata brina sull'erba nonostante la temperatura (misurata in
condizioni ottimali - cappannina meteo lontana da edifici, ecc.) non fosse
scesa sotto i 2.5 gradi. Mi sembra che la meteorologia si accontenti di
affermare che la brina si forma quando la temperatura scende sotto lo zero.
La tua spiegazione è interessante, mi piacerebbe saperne qualcosa di più.
Non sono un fisico e quindi non mi è tutto chiaro quello che hai detto.
Ciao
Giorgio

 venga.
Si`. Non ci credo, le radiazioni elettromagnetiche al limite aumentano
la
temperatura non la diminuiscono.. inoltre la temperatura media
dell`universo
e` 4 kelvin non 2 o 3 come dici tu.
Ciao R.

 ha scritto nel messaggio
news:90r3qb$bak$1...@pinco.nettuno.it...


 la temperatura non la diminuiscono..
Quando dico che l'atmosfera risulta trasparente alle onde elettromagnetiche
non vuol dire che l'acqua ne riceve dallo spazio ma il contrario, cioe' che
cede calore allo spazio raffreddandosi.
Comunque, se la cosa puo' diminuire il tuo scetticismo, sappi che il quesito
e' stato posto piu' o meno nei termini in cui l'ho posto io, come tema di
esame per il corso di Fisica Tecnica all'Universita' di Bologna. Nel caso tu
volessi approfondire l'argomento posso mandarti il nome del docente titolare
del corso il quale potra' fugare ogni tuo dubbio.  :)
Ciao.
Valentino :)

 termini in cui l'ho posto io, come tema di...
Ecco, pero', Valentino, non roviniamo il tuo bel quesito
cercando di risolverlo con l'ipse dixit! Gli scettici
vanno convinti con argomentazioni, calcoli, dimostrazioni.
Anch'io sono scettico...
IMHO:
L'acqua in un bicchiere in un ambiente cheto ha qualche
grado di temperatura in meno dell'ambiente. La sa bene
il costruttore dell'Uccello Pic-Nic, quel gadged spesso
assimilato ad un moto perpetuo che deve il suo movimento
proprio a questo fenomeno. Il gadged funziona bene anche
in una camera anecoica o in una camera a pareti riflettenti,
e questo per me prova che il fenomeno 'dominante' non e'
la radiazione del corpo nero, ma il fatto che una parte
dell'acqua evapora sottraendo calore. Cio' e' dovuto alla
tensione di vapore, che cambia con l'umidita' dell'aria,
guarda a caso aumenta con l'aria tersa e secca, e rende
quindi povero di significato l'esperimento galileiano
che hai proposto nei post precedenti.
Qui e' il problema, direi: qual e' il fenomeno dominante?
Io credo la tensione di vapore, in questo contesto; non
che la radiazione sia trascurabile, ma coinvolge anche 
il suolo, l'aria circostante, il contenitore. L'unica
differenza tra l'acqua e gli oggetti attorno e' che
l'acqua e'... liquida!
Se queste chiacchiere non basteranno, bisognera' passare
ai calcoli, ma di tutti i fenomeni valutabili: 
radiazioni, conduzioni, convezioni, cambiamenti di stato...
E non sara' semplice perche' non esiste una soluzione
semplice ad un problema complesso.
Per adesso ciao.
Livio
-- 
Posted from 
mta23-acc.tin.it
 [212.216.176.76] 



Come ho detto, non so molto di fisica ed elettromagnetismo, ma forse per
togliere qualche dubbio si potrebbe fare un esperimento mettendo due
sottovasi con acqua sul terreno e proteggendone uno dagli "influssi" :-)
elettromagnetici dello spazio (ad esempio con un ombrello, o una lastra di
piombo o una cupola di cemento!), in modo comunque da non alterarne lo stato
termico. Se ciò che dice Valentino è vero, quest'ultimo non dovrebbe gelare.
Quello che non mi è chiaro è perché il termometro non sia a sua volta
influenzato da tale fenomeno. Forse la capannina meteo fa da schermo alle
radiazioni?
In attesa della risposta degli esperti...
Ciao :-)
Giorgio

 ha scritto nel messaggio
news:SeQZ5.81925$IP1.2...@news1.giganews.com...


 Livio
Ciao.
Valentino :)

 se di mattina abbiamo una forte brinata l'acqua resta ben liquida.
 
L'alto rapporto tra superficie e volume gioca a favore della
tensione di vapore piu' che all'irraggiamento che e' proporzionale
alla massa.
 
Vorrei pero' sgombrare il campo da un possibile misunderstanding:
C'e' un grande campo con una capannina meteorologica. In due notti
distinte, una a cielo coperto, l'altra tersa, misuriamo una
temperatura "meteorologica" di 2 gradi centigradi. A venti metri
dalla capannina misuriamo temperature molto diverse,
prevalentemente per il diverso irraggiamento del suolo.
Cioe' la temperatura attorno al sottovaso puo' essere diversa
da quella "meteorologica" convenzionale. OK?
 
 
Buona notte  :o)
Livio
----------------------------------------------------------
Inviato da: 62.10.38.37, via 
http://usenet.iol.it
 

 Io credo la tensione di vapore, in questo contesto;
Questa ipotesi (evaporazione) mi sembra piu` verosimile.
Ciao R.

 ha scritto nel messaggio
news:3A38C2A0...@ntboss.tesi.dsi.unimi.it...


 ha scritto nel messaggio
news:90u25i$pq1$1...@pinco.nettuno.it...


 ha scritto nel messaggio
news:3A36352B...@ntboss.tesi.dsi.unimi.it...


 wrote in message ...
Ciao a tutti! :)
Visto il particolare interesse che si e' formato sul tema, ho pensato bene
di documentarmi un po' piu' approfonditamente, ed ho trovato cio' che fa al
caso nostro:
****
Direttamente dagli appunti del corso di Fisica Tecnica (Universita' di
Bologna):
Capitolo relativo alla contemporanea presenza di diverse modalita' di
scambio.
Convezione ed irraggiamento:
.... Si consideri una bacinella piena d'acqua e isolata termicamente e si
appoggi sul liquido un vetro.
Il liquido ha una temperatura intorno ai 5-10 gradi centigradi e supponiamo
che vi sia una serata completamente serena con temperatura di 5-10 gradi
centigradi.
Se teniamo tutta la notte un termometro in misura si ottene una temperatura
minima di 5 gradi centigradi, cioe' la temperatura ambiente non scende mai
sotto i 5 gradi.
Se pero' togliamo il vetro si puo' notare che l'acqua e' diventata ghiaccio,
cioe' ha una temperatura inferiore ai 0 gradi.
Cosi' si e' violato l'enunciato di Clausius visto che, facendo passare
calore dal serbatoio piu' freddo a quello piu' caldo senza compiere lavoro,
abbiamo abbassato la temperatura del sistema.
Come si giustifica questo fenomeno?
L'atmosfera rappresenta un corpo di cui dobbiamo tenere conto quando si va a
valutare lo scambio termico tra vetro e aria. La radiazione solare, che e'
quasi uguale alla radiazione di un corpo nero, viene influenzata dalla
lunghezza d'onda dei materiali che investe che e' pari a
Lambda max= 2897/289,7=10 micrometri
Esiste poi un campo di lunghezze d'onda per le quali l'atmosfera risulta
essere completamente trasparente per cui in questo campo il corpo "vede"
l'atmosfera cosmica per quanto riguarda lo scambio di radiazioni.
Quindi il corpo che a temperatura ambiente ha visuale del cielo aperto
emette una radiazione pari a
Qs=50 W/sec^2
Tenendo poi conto dei termini convettivi si ha che Qs=Qir-Qc=0   .....
****
Ora, visto che le condizioni che avevo posto io nel quesito sono
migliorative rispetto alla situazione presentata nel testo riportato
(bacinella isolata, vetro, temperatura maggiore), spero di essere riuscito a
convincervi del senso della soluzione che avevo fornito.
Che ve ne pare?
Ciao!
Valentino :)

 cioe' ha una temperatura inferiore ai 0 gradi...
 
Ma Valentino, cosi' hai negato la tua tesi!
Quando c'e' il vetro, trasparente alla maggior parte delle radiazioni 
elettromagnetiche, l'acqua irraggia, dall'alto dei suoi 278 Kelvin
verso l'universo a soli 4 Kelvin, ma non gela, mentre gela quando togli
il vetro e liberi la tensione di vapore. E cio' nonostante che cosi' 
facendo aumenti la conduzione verso l'ambiente a +5 Celsius, 
conduzione che frena il fenomeno.
 
A questo punto i casi sono due: o leggiamo male il libro o il libro
e' scritto male. E anche la seconda non mi stupirebbe.
 
 
Ciao  :o)
Livio
 
 
 
---------------------------------------------------
Inviato da: 62.10.35.163, via 
http://usenet.iol.it
 

 Livio
Ciao.
Valentino :)

A questo punto il quesito e' risolto.
 
Su questo punto siamo assolutamente d'accordo.
Tutti (o quasi) sanno che una pozzanghera si copre di uno
strato di ghiaccio in una notte stellata con la temperatura
ambiente anche qualche grado sopra lo zero. 
Non siamo d'accordo sulla causa dominante.
Siamo d'accordo che conduzione e convezione tendono a
livellare la temperatura dei vari oggetti che coinvolgono
l'esperimento. Anche l'irraggiamento, aggiungo io, livella,
perche' un corpo caldo irraggia e 'colpisce' un corpo piu'
freddo. Ci scaldiamo le ossa con gli infrarossi di una stufa
a legna, ci bruciamo la pelle con gli ultravioletti.
Fin qua pero' non abbiamo spiegato perche' l'acqua diventa 
piu' fredda delle altre cose, che anche loro irraggiano.
 
Nell'esperimento non c'e' solo conduzione, convezione e
irraggiamento, ma anche il cambiamento spontaneo di stato 
dell'acqua che passando in parte dallo stato liquido a quello 
gassoso, assorbe quella quantita' di calore che fa la differenza.
 
Propongo questo semplice esperimento galileiano:
In mezzo ad un campo in una notte stellata con temperatura
di qualche grado sopra lo zero, sistemiamo un tavolo di legno
con quattro sottovasi. In uno mettiamo un pezzo di ferro,
nel secondo mercurio, nel terzo acqua, nel quarto etere.
Tutte queste cose 'irraggiano', ma la temperatura del pezzo
di ferro tendera' a quella dell'ambiente, quella del mercurio
si discostera' di poco, l'acqua si raffreddera' di qualche 
grado e l'etere di molti, se faremo in tempo a misurarlo
prima che evapori del tutto.
 
Che ne dite?
 
 
ATTO SECONDO.
=============
Ora voglio fare un esperimento per provare quello che 
dici tu!
Su quel tavolo mettiamo un contitore cilindrico verticale
piu' alto che largo, di un buon materiale isolante e lo
rivestiamo a specchio con le superfici riflettenti verso
l'esterno. Mettiamo al suo interno una sfera metallica
cromata e lucidata. Mettiamo un coperchio di vetro e
facciamo il vuoto. Ora abbiamo un corpo isolato per
conduzione e convezione, in grado di riflettere gli
irraggiamenti degli altri oggetti e in grado di irraggiare
verso il cielo. La sua temperatura si abbassera' rispetto
a quella dell'ambiente a causa del solo irraggiamento?
Io credo di si', ma di quanto ora non so, devo fare qualche
calcolo. Mi aiutate?
 
 
Ciao  :o)
Livio
 
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Inviato da: 62.10.36.217, via 
http://usenet.iol.it
 

 Livio
Ciao.
Valentino :-)

in quale e' il ghiaccio avremo verificato il tutto.
 
Ma non solo accetto volentieri l'esperimento, ma ci
scommetterei volentieri qualche cosa. Se fossi irlandese
direi: "Centomila lire dicono che gela prima quella
senza vetro!" Ma sono italiano. Che ne diresti per
una pizza per noi e i testimoni che vorranno gelarsi
in una notte di plenilunio con Orione quasi allo
zenit? Non sarebbe fantastico? Altro che grande fratello!
Non mi dispiacerebbe neanche perdere!
 
 
Ciao  :o)  :o)  :o)
Livio
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Inviato da: 62.10.41.95, via 
http://usenet.iol.it
 

 Livio
Ciao.
Valentino :-)

Ciao a tutti.
In questi giorni si sono presentate le condizioni ideali per condurre
l'esperimento che sto per riportarvi.
Posseggo una capannina meteo posta a circa 30 metri da casa mia (l'edificio
più vicino). Pur essendo autocostruita rispetta abbastanza fedelmente i
dettami che caratterizzano i cosiddetti schermi Stevenson (struttura in
legno verniciato bianco, pareti a persiana, tetto inclinato "sospeso" su
quattro pilastrini agli angoli, fondo aperto...; insomma tutto ciò che può
permettere all'aria di circolare agevolmente, proteggendo l'interno dalla
radiazione diretta del sole). La base è collocata a circa 1 metro e mezzo di
altezza su terreno erboso lontano da piante.
All'interno c'è una sonda elettronica che invia i segnali di temperatura e
umidità a una centralina collocata in casa. Il prodotto è la stazione meteo
senza fili della Oregon Scientific, tanto per non fare nomi. :-)
L'esperimento è consistito in questo: approfittando della serata serena di
lunedì scorso, ho collocato una seconda sonda termoigrometrica sul tetto
della capannina meteo. La sonda in questione è una sonda da parete opzionale
che però ha caratteristiche del tutto simili alla sonda principale. Le due
sonde, in condizioni di confronto, riportano una temperatura del tutto
simile (ho verificato che al massimo lo scarto può raggiungere i due decimi
di grado). Non ho appoggiato direttamente la sonda sul tetto ma l'ho tenuta
sospesa con quattro spessori di polistirolo di circa un centimetro.
Questo il risultato ottenuto: in tutti i momenti in cui ho controllato i
valori, ho rilevato una temperatura "interna" maggiore di quella "esterna"
di una quantità variabile tra i 2.2° e i 2.6°. Purtroppo il segnale inviato
dalla sonda esterna non ha la stessa portata di quello della sonda interna e
non raggiunge la centralina, per cui sono dovuto periodicamente andare a
controllare il valore sul tetto della capannina, usando lo scaletto e armato
di torcia elettrica! (Cosa non si fa per gli amici di it.hobby.enigmi! :-) )
Il mattino seguente alle ore 7 la sonda interna segnalava una temperatura di
1.8° mentre la esterna riportava -0.4°. Tutto il terreno circostante era
brinato.
(segue...)

(...continuazione)
Ho ripetuto l'esperimento la notte scorsa approfittando del fatto che il
cielo era uniformemente coperto di nuvole. Alle ore 20 la temperatura era di
2.0° per entrambe le sonde. Verso mezzanotte ho ricontrollato e lo strato di
nuvole cominciava ad aprirsi mostrando qualche stella; la sonda interna
riportava 1.7° e l'esterna 0.8°. Questa mattina alle 8, con cielo
completamente sgombro di nubi, il valore interno era di -2.0° e quello
esterno di -4.5°.
In entrambe le serate c'è stata assenza di vento e umidità tra 90% e 95%.
Non voglio sbilanciarmi in conclusioni, anche perché non so quanto tutto
questo possa considerarsi scientificamente probante. Penso che nelle
prossime sere, se ci saranno le condizioni, ripeterò l'esperimento per
vedere di confermare o smentire quanto rilevato. Se avete idee su altri
esperimenti da condurre, sono ben disposto ad accoglierle (basta che non mi
costringiate a starmene tutta notte sveglio e al gelo! :-) )
Ne approfitto per augurarvi Buon Solstizio d'Inverno (se non sbaglio era
ieri), Buon Natale, Felice Anno Nuovo e Buon Millennio.
A dire il vero di quest'ultimo augurio non sono troppo convinto.
Personalmente preferisco pensare che abbia più valore il cambio della cifra
del millennio piuttosto che il momento in cui si è deciso di contare gli
anni dopo Cristo. Del resto nell'anno 1 dC non è successo niente di
particolare (la nascita di Cristo viene collocata in un intorno dell'anno 1
dC, grande alcuni anni) e comunque l'anno prima dell'1 dC è esistito! Basta
considerarlo l'anno zero e abbiamo un punto di partenza per cominciare a
contare gli anni allineato con i valori usati per identificare gli anni da
allora ad adesso.
Comunque sia, l'augurio ve lo faccio ugualmente e scusate lo sproloquio!
:-))
Ciao :-)
Giorgio

 wrote in message
caH06.120269$IP1.4...@news1.giganews.com...



Confermo che le ultime "osservazioni termiche" hanno prodotto i risultati
già ottenuti e cioè: in presenza di nuvole lo scarto tra i due termometri
non supera gli 0.4°, con cielo sereno invece la differenza di temperatura
raggiunge anche i 2.8° (con una media di 2.4°).
Ho provato a chiedere in giro a esperti e mi è stato confermato che questi
comportamenti sono (ovviamente!) ben noti e dovuti al fenomeno di
irraggiamento tra la sorgente "calda" (il termometro o l'acqua nel
sottovaso) e il freddo dello spazio, qualora ci sia "visibilità" tra loro.
Mi sembra che tutto ciò confermi quanto detto da Valentino.
Ciao
Giorgio