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Titolo: pressione atmo

Ciao a tutti
Ho una questione che non mi riesco a spiegare:
mettiamo che abbia una cannula lunga 40m, chiusa da una parte, mentre da un
altra parte aperta.
Io immetto questa cannula in un bacino di acqua. La faccio scendere per 20m
sotto acqua, e per 20 fuori acqua.
Creo all'interno della cannula il vuoto totale. L'acqua comincia ad
innalzarsi entro la cannula ma fino a che altezza???? Fino a 10m o siccome è
sotto per 20m, si innalza fino a 20m????
grazie a chi mi aiuta.

 sotto per 20m, si innalza fino a 20m????
Pensa di farlo in due passi. Prima togli il tappo alla cannula. L'acqua 
risale fino allo stesso livello di fuori (circa). Poi cominci ad 
aspirare via l'aria, e l'acqua sale fino a circa 10 m. La quantita` di 
tubo che c'e` immerso non ha nessuna importanza. Il motivo e` che quando 
la pressione nella cannula e` uguale a quella esterna, i livelli dentro 
e fuori sono uguali (principio dei vasi comunicanti).
Ciao
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Ciao
Mi potresti indicare come eseguire i conti per calcolare l'h della parte
fuori del tubo a cui arriva l'aria????
ciao

"crisram"  ha scritto nel messaggio:
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La parte che sta' sotto e' assolutamente ininfluente. L' altezza che l'
acqua raggiunge al di fuori e' di 10.33 m supponento che sia acqua
distillata ed al livello del mare perche' riceve la spinta data dalla
pressione atmosferica. Per questo motivo non si usano pompe aspiranti per
prevalenze elevate ma pompe ad immersione o comunque "spingenti" che creino
la prevalenza richiesta.
Salutoni
TF

Ciao,
non sono d'accordo coi risultati ottenuti e vi spiego perche'.
La pressione sott'acuqa cresce di 1 atmosfera ogni 10.33 metri, 
quindi all'imboccatura della cannula l'acqua spinge verso l'alto con una
pressione pari a 1.97 atm. Poiche' all'interno c'e' il vuoto l'acqua sale.
Quando cessa di salire l'acqua??? Quando la colonna d'acqua entrata nella
cannula esercita una pressione identica a 1.97 atm.Questa pressione la si
ottiene quando l'acqua raggiunge 20.35 m ovvero quando esce fuori di 35 cm.
Ciao
Vinci   
crisram ha scritto:

-- 
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 grazie a chi mi aiuta.



Ho fatto i conti sul retro di una busta in questo modo. Ho considerato 
la pressione atmosferica pari a 1 atm (le unita` serie questa volta le 
lascio a qualcun altro :-), e il fatto che la pressione, scendendo 
nell'acqua aumenta di 1 atm ogni 10 m di profondita` (non e` proprio 
corretto, ma abbastanza preciso).
La pressione a una generica profondita` h sott'acqua, vale quindi 
P(h)=1+h/10.
Poi ho considerato il tubo. Quando e` fuori dall'acqua, e` pieno di gas 
a pressione 1 atm. Quando lo si immerge nell'acqua, e` come se un 
pistone comprimesse l'aria nel tubo. Supponendo che il tutto sia a 
temperatura costante, per i gas perfetti vale pV=costante. Allora la 
pressione nel tubo vale p=Costante/V. dove V e` il volume del gas. Visto 
che parla di una cannula, e quindi cilindrica, il volume e` pari alla 
sezione per la lunghezza. La pressione, in funzione della posizione del 
"pistone", misurata a partire dall'estremita` del tubo, e` quindi
p(L)=1 atm * 40/(40-L) (qui ammetto di aver saltato un po' di passaggi :-)
Il 40 e` la lunghezza totale della cannula.
Visto che la cannula e` messa in acqua per 20 m, e mi piace di piu` 
misurare le distanze dal pelo dell'acqua, sposto il riferimento a meta` 
cannula e allora la pressione vale p(h)=1 atm * 40/(20+h)
h e` la distanza dal pelo libero dell'acqua. All'equilibrio le pressioni 
  dell'acqua e dell'aria sono uguali, 40/(20+h)=1+h/10. Risolvendo 
questa equazione si trova la sola soluzione valida che e` h=5.6 m circa.


 Vinci
Se la cannula fosse di altezza infinita ci sarebbe comunque una colonna d'
acqua di 10.33m al di sopra del livello in cui e' sommersa. Stessa cosa se
la cannula andasse ad una profondita' di 10000m. Il fatto e' questo:
prendiamo questa benedetta cannula lunga A PIACERE e libera dalle due parti.
Ad esempio un tubo lungo 10 Km. Quando lo infiliamo in mare per meta' della
sua lunghezza scopriremo, essendo un vaso comunicante (fra interno cannula e
mare), che la superficie dell' acqua all' interno della cannula e'
esattamente al livello del mare. Ora, dalla parte superiore applichiamo una
pomapa a vuoto e facciamo il vuoto. Il livello dell' acqua all' interno
della cannula salira' fino a 10,33 m. Se il mare fosse fatto di mercurio
questo salira' di 760 mm. Garantito al limone. Provare per credere.
Con assoluta certezza
TF


ha scritto:

Ho notato che nelle risposte precedenti nessuno ha tenuto conto di una
caratteristica dell'acqua molto influente in questo esperimento...
L'acqua a bassa pressione evapora!!!
Se l'acqua non evaporasse, 10.33 metri sarebbe il risultato esatto.
Siccome l'acqua evapora, non si riesce a fare il vuoto in una canna
piena d'acqua; questa si riempie di vapore.
La "tensione del vapore" dipende dalla temperatura, e quindi l'altezza
a cui l'acqua riesce a risalire varia con la temperatura dell'acqua.
Provare per credere...
Ciao.

Con assoluta certezza
Beato te.

 ogni caso meno di 10.33 metri.
Quanto in meno di 10.33 m? A 15°C la pressione di vapore dell'acqua vale 
circa 17 mbar, che fa meno di una spanna :-).
A questo punto dovresti tenere conto delle variazioni della pressione 
con l'andamento meteo (possono essere maggiori della pressione di 
vapore) e con il cambiamento della quota: se sali o scendi di 150 m sul 
livello del mare, la pressione cambia di circa 17 mbar.


 ogni caso meno di 10.33 metri.
Giusto! e' vero, non ho considerato l' evaporazione dell' acqua! Chiedo
venia per l' "assoluta certezza".
Con rammarico per l' imprecisione
TF

livello del mare, la pressione cambia di circa 17 mbar.
Vero, ma la dipendenza dalla pressione atmosferica era già stata
evidenziata dai calcoli.
Comunque ammetto che il quesito originale riguardava l'impossibilità
di sfruttare la pressione subacquea per sollevare l'acqua, quindi la
mia precisazione è forse troppo puntigliosa.
Chiedo venia.