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Titolo: Tungsteno Fuso... nelle lampadine!

Qualcuno mi dice che se una lampadina è fulminata esiste la possibilità che 
agitandola essa si riaccenda, poichè i filamenti di tengsteno possono 
fundersi insieme nuovamente nel momento in cui si attiva un DDP e le due 
estremità si toccano.
Io gli ho risposto che non è possibile poichè un materiale o è solido o è 
liquido, e il tungsteno rimane sempre solido anche all'alta temperatura a 
cui è soggetto all'interno di una lampadina.
Se diventasse liquido... le lampadine non potrebbero funzionare e il 
filamento si scioglierebbe subito, no?
Grazie.

 filamento si scioglierebbe subito, no?
Sul metodo di riaccendere le lampadine fulminate non posso dire nulla 
(se non che ha il sapore di una leggenda metropolitana). Vorrei farti 
notare pero' che la tua frase, in principio giusta, non e' detto che sia 
applicabile.
Se tu parli di un sistema monocristallino trascurando i bordi allora e' 
vero: esiste una transizione di fase ben definita solido-liquido, e a 
definite T e P il metallo e' o solido o liquido. Pero' nei casi reali ci 
sono alcuni punti da tenere presente.
I metalli prodotti industrialmente sono sempre policristallini: ovvero 
sono formati da tanti piccolissimi cristalli attaccati per i bordi. 
Ovviamente il legame tra gli atomi e' piu' debole  in queste regioni di 
bordo, per cui all' aumentare della temperatura il metallo fonde 
localmente prima di quando non fonda globalmente all'interno dei 
cristalli. E analogamente succede alla superficie. Di conseguenza il 
metallo "reale" non e' necessariamente tutto fuso o tutto solido, ma 
rammollisce. Ci sono poi casi in cui si forma una pellicola liquida 
sulla superficie, per non parlare del fatto che la fusione non e' 
necessariamente un processo istantaneo.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 estremità si toccano.
Quasi! Quello che si puo` fare in alcuni casi (e lo si fa a lampada 
spenta, se il vetro e` trasparente) e` orientare la lampada in modo che 
una estremita` penzolante del filamento interrotto vada ad appoggiare 
sulla restante parte di filamento. Poi si riavvita con cautela la 
lampada, e questa per un pochino funziona di nuovo. Essendo stato 
accorciato il filamento, lavora a temperatura piu` alta e dura poco. 
Inoltre il contatto dei due tronconi di filamento e` solo appoggiato. E` 
possibile che localmente si formi una specie di saldatura, dovuta 
all'elevata densita` di corrente (contatto su una piccola area), ma non 
lo garantirei.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

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Esperienza personale: qualche volta agitando opportunamente lampadine 
fulminate è possibile far toccare nuovamente i due capi del filamento 
spezzato.  E' anche vero che dal momento in cui si riaccende la 
lampadina, se non la si sottopone a scuotimenti troppo energici, il 
filamento rimane integro per un po' di tempo.  Perché? Io mi sono dato 
due risposte plausibili.
1) i filamenti spezzati hanno delle forme a spirale o "uncinate" che 
facilitano l'intreccio dei due capi.
2) il contatto avviene su una superficie così piccola da rendere 
possibile una fusione/saldatura negli istanti iniziali di accensione. 
In seguito alla fusione la superficie di contatto si allarga e la 
temperatura si riporta a valori normali di funzionamento.
Giusto ipotesi; devo confessare che soddisfatto di aver riacceso la 
lampadina quelle tre o quattro volte in tutto nella mia vita, i miei 
interessi si sono rivolti ad altre cose :-)
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

 applicabile.
Pero' scusa, non c'e' un calore latente?
A me sembra che la fusione dovrebbe
avvenire passando per una coesistenza
delle fasi alla temperatura di fusione.
Sbaglio?
 
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

> estremità si toccano.
Io l'ho fatto diverse volte con la lampadina in tensione,se il moncone del 
filamento è abbastanza lungo ruotando la lampada prima o poi il moncone fa 
contatto e la lampadina si riaccende,penso per fusione del moncone perchè 
poi anche muovendo la lampada non si stacca più e può funzionare diversi 
giorni.


...

Io l'ho fatto, una volta, ci sono riuscito, la lampadina era inserita
e l'interruttore era su ON, appena un lato del filamento ha toccato il
sostegno la lampadina si é accesa ed é durata tantissimo.
Probailmente il fenomeno di fusione é a livello locale,
interfacciale..non ho agitato più di tanto perché non era un
esperimento scientifico ma un modo fortunoso di avere un po' di
luce...
Comunque, dopo quella volta, non ci sono + riuscito !
Ciao
simone

 delle fasi alla temperatura di fusione.
In un sistema omogeneo, se trascuri alcuni dettagli microscopici (che 
tanto dettagli non sono) come la nucleazione ecc., ti direi di si'. 
Quello che ho voluto sottolineare e' che i sistemi reali non sono 
omogenei e che pertanto alle superfici, bordi di grano ecc. si possono 
avere, e di solito si hanno, fenomeni di fusione a temperature piu' 
basse di quella termodinamica.


 Comunque, dopo quella volta, non ci sono + riuscito !
Mah.. pensavo di aver fatto una domanda semplice, e invece, come spesso 
accade, è tutto molto piu' complicato.
In sostanza nessuno esclude definitivamente che il tengsteno, per una 
ragione o per l'altra, si possa fondere temporaneamente e poi tornare allo 
stato solido, no? Quanto meno non lo esludete del tutto... pare!
Saluti.


Hai ragione non avevo considerato attentamente il tema dell'ordine
interfacciale con la conseguenza che occorre innescare la fusione
con impurezze o fluttuazioni meccaniche o termiche. D'altra parte
è vero che limitandosi a scala mesoscopica l'eterogeneità può essere
responsabile di un differente salto entropico ed energetico per le
molecole in fase fluida rispetto alle molecole in fase solida.
Quindi fusione puntuale sotto(o sopra) T_f. Tuttavia, nel caso omogeneo,
sei certo che la transizione innescata da una fluttuazione spontanea
debba essere sempre o quasi sempre completa? Non può essere di no?


 debba essere sempre o quasi sempre completa? Non può essere di no?
Francamente non ti so dire. Suppongo che se la fusione localizzata 
supera una certa dimensione il processo sia di fatto irreversibile, se 
la condizione e' quella in cui la fase stabile e' quella liquida. Per 
piccole fluttuazioni, di pochissimi atomi, ci deve essere una 
probabilita' non nulla che si riassorba. Ma non so se la cosa sia mai 
stata studiata in dettaglio.


 ha
scritto:

Questa risposta viaggia un poco sopra la mia testa, quello che
pensavo in questo momento non era tanto la dinamica della 
fusione o della cristallizzazione, e per completa non intendevo
irreversibile, intendevo capire se in materiali perfettamente omogenei,
liquidi per esempio, si verifica che tutta la massa passa 
istantaneamente per effetto di un'amplificazione irreversibile di una 
fluttuazione da liquida a solida. Ma penso che su questo mi avessi 
perfettamente inteso. Quello che non ho spiegato e'  quale situazione 
modellistica avevo pensato.
Il meccanismo a cui pensavo per una descrizione e' semifenomenologico: 
l'energia libera varia nella formazione di un cristallo di 
area A e tensione superficiale t:  dG = p dV - TdS + delta_mu dN + t dA
Se si trascura la variazione di volume la variazione di energia libera,
alla temperatura di fusione e' data da: 
-TdS + delta_mu dN =0. Quando la temperatura e' sotto  quella  di 
fusione questo contributo e' negativo e la transizione sarebbe spontanea
se non ci fosse il contributo t dA. A livello microscopico le entropie 
fluttuano, il numero di particelle ordinate fluttua e noi stabiliamo 
convenzionalmente che queste fluttuazioni sono riassorbite (ovvero non 
si concretizzano affatto)  se t dA > |-TdS + delta_mu dN|. 
Invece il processo di crescita del cristallo 
diventa irreversibile e spontaneo ed esplosivo se il numero dN coinvolto
nella fluttuazione e' tale che la disuguaglianza diventi: 
t dA > |-TdS + delta_mu dN|. 
Ovviamente man mano che un nucleo cristallino si espande l'energia 
libera si abbassa, e la temperatura si alza perche' l'agitazione
termica diminuita dal calore sottratto viene riaumentata nella 
costruzione del solido. Possiamo stimare la temperatura alla quale il 
congelamento diventa probabile uguagliando il raggio critico per cui la
variazione di energia libera (con il termine di tensione superficiale 
incluso) diventa negativa, con il raggio di correlazione nella fase di 
bulk. Quando il raggio critico diventa sufficientemente piccolo da 
essere confrontabile con il raggio di correlazione allora si ha la 
cristallizzazione esplosiva. 
 
Quello che mi chiedevo e' se questa temperatura critica, per cui le 
fluttuazioni diventano di raggio confrontabile con il raggio critico, 
e' sempre tale che il calore da sottrarre al solido per ottenerle e' 
maggiore del calore latente di fusione.D'altra parte non ho mai sentito
parlare di cristalli sovrariscaldati. Eccetto che la transizione solido
liquido e' piu' complessa di quella liquido solido per via del 
congelamento dei parametri di ordine che si costituiscono al momento 
della solidificazione. Quello che mi aspetto e' che un solido, per 
quanto possa essere ottenuto in modi diversi, al  momento della fusione
si "ricorda" dei punti che si erano solidificati per ultimi e da quelli
riparte. O e' un'immagine troppo ardita? 
-- 
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