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Titolo: collaudo serbatoi e pressione...

Un amico collauda serbatoi criogenici a 400 atm riempiendoli di acqua in
pressione.
La discussione è partita da qui, dicendo che un altro sistema per
collaudarli sarebbe stato di caricarli su una nave, calarlo a 4000 metri
aperto, chiuderlo ermeticamente sul fondo e tirarlo su.
Qualcuno sosteneva che, salendo, il serbatoio (chiuso ermeticamente) avrebbe
acquisito la stessa pressione circostante, sino alla superficie.
In definitiva:
serbatoio aperto con manometro a pelo acqua che segna zero
serbatoio aperto a 4000 metri sott'acqua con manometro che segna 400
serbatoio chiuso a 4000 metri sott'acqua con manometro che segna 400
serbatoio chiuso a pelo d'acqua con manometro che segna .....
in aggiunta:
e se lo stesso procedimento si attuasse con un palloncino ?
Grazie a chi ci aiuta !
        Rebrac

 serbatoio chiuso a pelo d'acqua con manometro che segna .....
Pensa prima a cosa succederebbe con un palloncino (= serbatoio *estremamante* 
cedevole). L'acqua contenuta al suo interno si dilaterebbe di circa il 2% (il 
coefficente di compressibilita' dell'acqua e' 5.1*10^-5 bar^�ˆ'1). Il palloncino 
non offrirebbe nessuna resistenza a questa dilatazione. E il manometro, 
ovviamente, registrerebbe fedelmente la stessa pressione dell'acqua 
circostante, a pelo d'acqua nuovamente zero.
Pensa invece ad un serbatoio ideale perfettamente rigido: quando ritirato in 
superficie, manterrebbe al suo interno l'acqua compressa in volume di circa il 
2%, e il manometro continuerebbe quindi a segnare circa 400 bar.
Per rispondere alla tua domanda bisogna conoscere il coefficente di espansione 
volumetrica del serbatoio. La pressione p misurata dal manometro sara' quella, 
intermedia fra 0 e 400 bar, per cui la curva (ascendente) Vserbatoio(p), che 
per p=0 e' il volume del serbatoio a vuoto, interseca la curva (discendente) 
Vacqua(p), dove Vacqua(400 bar) = Vserbatoio(0).
Dato il piccolo range di variazione, le due curve sono approssimabili da due 
rette. La pendenza della retta di Vacqua e' proprio Vserbatoio * 5.1*10^-5 
bar^�ˆ'1. Quella del serbatoio e' il dato mancante.
--
TRu-TS

 metri aperto, chiuderlo ermeticamente sul fondo e tirarlo su.
Non funziona, infatti a 4000 m di profondita' la pressione interna
del serbatoio e' 400 atm, mano a mano che il serbatoio chiuso
risale, dato che la pressione interna non e' piu' equilibrata da
quella esterna, il serbatoio si dilata e la pressione interna
diminuisce, quindi al livello del mare sara' minore di
400 atm (in realta' bisognerebbe anche considerare l'effetto
della variazione di temperatura).
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 

 acquisito la stessa pressione circostante, sino alla superficie.
ti hanno già risposto in altre salse che non fungerebbe 
salvo nel caso di rigidità totale (irrealistico).
La differenza, ribadisco, è la diversissima compressibilità 
di gas e liquidi. Tommaso Russo ha fatto il calcolo che una 
sovrappressione di 400 atm si raggiunge con un DeltaV 
dell'acqua di appena il 2%. Col gas invece, trattandolo da 
ideale, si avrebbe una compressione di 400 volte.
Ora questo significa che l'acqua, appena prodotta una 
piccola deformazione, SMETTE di spingere, la pressione 
crolla subito, e sollecita il serbatoio in modo molto 
diverso da un gas compresso, che in seguito alla 
deformazione della struttura persevera a spingerla 
grossomodo con forza costante, assumendo variazioni di 
volume modeste (certo che se il serbatoio raddoppiasse ... 
non regge eh).
E' come dire che in un caso applichi una data forza per un 
percorso breve, e quindi hai un lavoro di deformazione 
piccolo ed auto-limitante, nell'altro la forza 
potenzialmente agirebbe per un'espansione grande a piacere, 
e a quel punto sta al serbatoio dimostrare di poterla limitare.
ciao
Soviet


 Grazie a chi ci aiuta !
Beh, grazie a tutti.
Non era specificato ma si parlava di serbatoio "ideale" e delta T zero.
Quello che faceva discutere era se si potesse (perdonate il linguaggio
meritorio di scudisciate) "portare su la pressione".
In definitiva mi sembra possibile.
Se poi voglio esattamente 400 atm in superficie con due (!) conti o 20 prove
troverò che dovrò andare a 450 - 500 metri .... ma per il livello della
discussione, tra caffè ed amaro, è già troppo !
        Rebrac