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Titolo: Correnti d'acqua

Oggi ho notato un fatto che mi ha un po' sorpreso.
La situazione ï¿œ questa: c'ï¿œ una piscinetta tonda da 3,5 m di diametro e 
70 cm di altezza, piena di acqua e coperta da un telo nero sotto il sole.
Tolgo il telo e sento l'acqua bollente.
Poichï¿œ avevo riempito la piscina da solo un giorno, non potevo crederci 
e infatti, mettendo il braccio intero in acqua, mi sono accorto che 
c'era solo uno strato superficiale di circa 20 cm di acqua molto calda 
mentre sotto l'acqua era ancora fresca. Fin qui tutto comprensibile.
Ho iniziato quindi a mescolare l'acqua. E qui ï¿œ arrivata la sopresa.
Ho dovuto mescolare l'acqua moolto piï¿œ di quanto pensassi. Cosï¿œ a 
istinto mi aspettavo che mettendo lievemente in movimento l'acqua questa 
si portasse a una temperatura circa uniforme piuttosto velocemente e 
invece proprio per niente. Ho dovuto mescolarla come si farebbe per 
condire l'insalata, piï¿œ e piï¿œ volte :)
E nel farlo mi sono reso conto che per un bel po' era possibile 
continuare a sentire con le mani "correnti" di acqua molto calda 
mischiate a "correnti" di acqua fredda.
 
A posteri devo dire che forse non c'era poi tanto da stupirsi; capita 
spesso anche facendo il bagno nel mare o nel lago di sentire correnti 
calde o frede. E poi ï¿œ noto che ci sono le correnti marine.
Ma cosï¿œ, in ambiente controllato, mi ha veramente sorpreso la 
"quantificazione" del fenomeno, non so come dire. Mi aspettavo che 
muovendoci un po' una mano l'acqua si mischiasse subito.
 
La domanda ï¿œ questa. Questa proprietï¿œ ï¿œ la stessa per tutti i liquidi 
(diciamo con pari viscositï¿œ) o varia da liquido a liquido? Come si 
"quantifica"? Esiste una misura di "miscibilitï¿œ" dell'acqua a una 
temperatura in acqua a un'altra temperatura?
 
Marco

 temperatura in acqua a un'altra temperatura?
 
quando scaldi l'acqua dal basso (esempio una pentola su un fornello) la 
diffusione del calore ï¿œ molto veloce perchï¿œ si creano dei moti 
convettivi (l'acqua piï¿œ "calda" sale in superficie e quella piï¿œ "fredda" 
scenede verso il basso) e l'energia termica ï¿œ trasportata dallo stesso 
movimento convettivo dellacqua.
 
Nel tuo caso la piscina ï¿œ stata riscaldata dall'alto (isolandola col 
telo in superficie) e quindi l'acqua calda rimane in superficie e quella 
fredda rimane sul fondo. Non si mescolano facilmente e di certo non 
spontaneamente.
La trasmissione di calore per conduzione dall'alto verso il basso 
evidentemente ï¿œ poco efficiente.
 
ciao
feynman 

 temperatura in acqua a un'altra temperatura?
 
In linea di massima, la risalita a galla del liquido caldo e' tanto piu'
rapida quanto maggiore la sua dilatazione termica e minore la sua
viscosita', mentre il suo raffreddamento e' tanto piu' lento quanto
minore la sua diffusivita'. Entrambi questi fattori aumentano l'energia
richiesta nel rimescolamento.
 
I valori per i vari liquidi si trovano (o si possono calcolare) da
tabelle disponibili anche in rete. Certo, che trasformare queste
considerazioni qualitative in un calcolo quantitativo dev'essere un
lavoraccio... pero' potrebbe fruttare un premio IGnobel, come a suo
tempo la misura del tempo di rottura dei vari tipi di biscotti nel the.
 
 
-- 
TRu-TS
buon vento e cieli sereni

 spontaneamente.
 
Ok, questo mi sembrava comprensibile; non mi sono stupido della 
situazione trovata, ma di quanto sia difficile mischiare bene, restano 
zone calde e fredde alternate.
 
m

 temperatura in acqua a un'altra temperatura?
 
Non lo so ma credo che la modellazione del rimescolamento sia difficilissima
E' un fenomeno di turbolenza, che puo' risultare anche intrattabile con precisione.
Prova a leggere delle instabilita'  di Rayleigh-Taylor e di Kelvin-Helmholtz.

 Molte cose sono ben note:  [...]
 
Che dire, grazie delle spiegazioni.
Devo dire che la questione non mi è del tutto "chiara", nel senso che 
non riesco molto a farmi una rappresentazione mentale di cosa succede 
quando mescolo. Sai cosa... mi sa che ho sempre avuto in mente un 
modello sbagliato di liquido, in cui gli atomi di mischiano 
continuamente... e invece no. Bah, ci ripenserò ancora.
 
Grazie, ciao
Marco

 Marco
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

 frattura : minori sono meglio 
 
 
 
Questa vale anche per i gas?
Sono interessato al rimescolamento in ambito meteorologico.

 Sono interessato al rimescolamento in ambito meteorologico.
 
Anche in campo meteorologico la cosa e` simile. Se c'e` un'area di 
terreno piu` calda, si formano delle bolle piu` o meno temporalmente 
contigue, spesso anche un flusso continuo che sale per migliaia i metri 
senza mescolarsi all'aria circostante.
 
Mentre sale la pressione diminuisce, l'aria si espande adiabaticamente 
fino a far condensare l'umidita` contenuta e si formano delle nuvole, i 
cumuli, detti anche cumuli da bel tempo, con base piatta, aspetto di 
panna montata...
 
 
 
-- 
 
Franco
 
Wovon man nicht sprechen kann, dar�ber mu� man schweigen.
(L. Wittgenstein)