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Titolo: Gas più leggeri dell'aria

Siccome il mio post sui gas più leggeri dell'aria non è ancora apparso
in ISF, ripropongo qui l'argomento, dato che è perfettamente in tema.
 
Un utente si meravigliava che si potesse usare il metano per gonfiare
i palloni aerostatici. Giorgio Bibbiani ha dato un riferimento con dati
sperimentali sulla densità dei gas. Soviet Mario ha precisato i pro e
i contro di quattro gas più leggeri dell'aria (H2, He, CH4 e NH3).
 
Io faccio notare che si può stilare una classifica dei gas più leggeri
dell'aria semplicemente tenendo conto che, se fossero gas perfetti,
il loro peso specifico dipenderebbe solo dal loro peso molecolare, che
è calcolabile dai pesi atomici tenendo conto della formula molecolare.
 
Quindi anche senza riferimenti sperimentali, ci si arriva facilmente
approssimando A ~ 2*Z eccetto che per l'idrogeno (il cui nucleo ha
un solo protone, che riesce a stare da solo), da cui la tabella:
 
        Z   A
       --  --
    H   1   1
   He   2   4
 
    C   6  12
    N   7  14
    O   8  16
    F   9  18 (in realtà 19)
   Ne  10  20
 
    S  16  32
 
e quindi la classifica (l'aria è ~ 4 N2 + O2 ergo media di M ~ 29):
 
         M
        --
   H2    2
   He    4
 
   CH4  16
   NH3  17
   H2O  18
   HF   19 (in realtà 20)
   Ne   20
 
   CO   28
   N2   28
   aria 29
   O2   32
   H2S  34
 
   CO2  44
 
che effettivamente rende bene quali gas sono più leggeri, e di quanto.
Si può notare che il gas più leggero, dopo idrogeno ed elio, è appunto
il metano, e dopo di esso l'ammoniaca. Anche il vapore acqueo è più
leggero dell'aria quando è secco e ad alta temperatura, condizioni
che ovviamente ne precludono l'impiego per i palloni aerostatici.
L'acido fluoridrico non può essere impiegato per via di reattività e
tossicità elevatissima. Il neon infine è ancora più costoso dell'elio.
 
Notare che un buon compromesso tra costo e pericolosità (diminuendoli
entrambi) potrebbe essere dato da una miscela He + CH4
 
Bye,
 
   *GB*

 Il neon infine è ancora più costoso dell'elio.
 
Errata corrige. In assoluto, il neon costa meno dell'elio, però è
anche molto più pesante, quindi a livello di convenienza per i palloni
aerostatici la differenza di costo tra i due non costituisce un fattore
di scelta.
 
Bye,
 
   *GB*

 Errata corrige. In assoluto, il neon costa meno dell'elio,
 
Errata corrige bis. Come non detto! Dati alla mano, il neon costa più
dell'elio, quindi la mia prima stesura era giusta. Mi aveva tratto
in inganno questo passo di Wikipedia:
 
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Neon#Caratteristiche
 
 
   Il neon è il secondo per leggerezza tra i gas nobili, emette
   un'incandescenza rosso-arancio dentro ad un tubo a scarica e possiede
   una capacità di refrigerazione 40 volte superiore a quella dell'elio
   liquido e tre volte superiore all'idrogeno liquido (a parità di unità
   di volume). In molte applicazioni è un refrigerante meno costoso
   dell'elio.
 
Il neon è o era meno costoso relativamente al risultato finale in ambito
di refrigerazione (essendo 40 volte più efficiente dell'elio), tuttavia
in assoluto il neon è ben più costoso dell'elio, e ultimamente il suo
prezzo è pure lievitato, arrivando a costare ca. 50 volte più dell'elio.
 
Bye,
 
   *GB*

 entrambi) potrebbe essere dato da una miscela He + CH4
 
Secondo me dovresti usare le scuregge. Sono più leggere dell'aria perché 
la puzza sale subito, non costano nulla e vi sarebbe l'effetto benefico 
ulteriore di non lasciare miasmi a giro.
Poi, quando scoppiano, al massimo si lamentano gli uccelli nell'alto dei 
cieli.
Senza contare che, per produrle, si dovrebbe mangiare più fagioli e meno 
carne, con innumerevoli benefici per la salute umana.
 
 
 
---
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 ulteriore di non lasciare miasmi a giro.
 
Un attacco personale, vedo. Motivato da cosa?
 
Bye,
 
   *GB*


E' un noto troll amico del soviet.


Tra Ne e CO manca il diborano B2H6:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Diborane
 
 
Comunque non ho capito l'utilita' di approssimare A con 2Z: la massa atomica degli elementi la trovi in una qualsiasi tabella periodica e in Wikipedia...
Mah!
 
--
BlueRay 
 

 e in Wikipedia...
 
Vero. Ma tu non sei quello del Medioevo e dell'isola deserta? Mandare a
memoria (o ricavare da facili somme) Z è molto più facile, soprattutto
se, come me, hai memorizzato tutta la tavola periodica e la posizione
di ogni elemento in essa.
 
A quel punto, dovendo fare un veloce o obbligato calcolo a mente, 2*Z
per gli elementi dopo H dà il peso atomico con buona approssimazione,
almeno fino al calcio. Il valore così calcolato è abbastanza preciso
per molti elementi, ad es. C e N :  
http://bit.ly/2fOihjY
  quindi ti
basta memorizzare a similarità chimica (pressoché gruppo per gruppo)
a quali elementi devi dare +1 : essi sono Li Na K; Be B Al; P F Cl.
E in più Ar che è molto anomalo (+4).
 
Bye,
 
   *GB*

 
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Diborane
 
 
Comunque la tua osservazione è valida. Aggiorno la classifica del peso
dei gas aggiungendovi B2H6, NO e Ar:
 
         M
        --
   H2    2
   He    4
 
   CH4  16
   NH3  17
   H2O  18
   HF   20
   Ne   20
 
   B2H6 28
   CO   28
   N2   28
   aria 29
   NO   30
   O2   32
   H2S  34
 
   Ar   40
   CO2  44
 
Bye,
 
   *GB*

 Un attacco personale, vedo. Motivato da cosa?
 
Veramente era una battuta. Saranno gli sbalzi di temperatura di novembre 
che rendono tutti suscettibili.


 E' un noto troll amico del soviet.
 
Il troll è tuo padre.



Grazie. Volendo potresti aggiungere l'acetilene C2H2, massa molare = 26 (brrrr! non lo consiglierei per niente pero':-) ) e l'etilene C2H4, massa molare 28 (come N2 e B2H2). Assieme a NO poi c'e' anche l'etano C2H6, massa molare 30.
Se mi viene in mente altro (sara' difficile comunque) te li faro' sapere, se ti interessa.
Saluti.
 
--
BlueRay 

 te li faro' sapere, se ti interessa.
 
Se ne trovi ancora fino alla massa molare dell'ozono (C3H6 appare
due volte perché sono due gas diversi: propilene e ciclopropano).
 
         M
        --
   H2    2
   He    4
 
   CH4  16
   NH3  17
   H2O  18
   HF   20
   Ne   20
 
   C2H2 26
   HCN  27
   B2H6 28
   C2H4 28
   CO   28
   N2   28
   aria 29
   C2H6 30
   HCHO 30
   NO   30
   N2H4 32
   O2   32
   SiH4 32
   PH3  34
   H2S  34
 
   HCl  36,5
   F2   38
   C3H4 40
   Ar   40
   C3H6 42
   C3H6 42
   C3H8 44
   CO2  44
   N2O  44
   NO2  46
   O3   48
 
Bye,
 
   *GB*

Ossido di etilene C2H4O --> 44; Dimetiletere CH3-O-CH3 --> 46.
 
--
BlueRay 

 due volte perché sono due gas diversi: propilene e ciclopropano).
 
e se fosse possibile creare megamolecole tipo fullerene però 
impermeabili ai gas (a parte idrogeno e elio) ?
basterebbe sintetizzarle nel vuoto per avere una "polvere" più leggera 
dell'aria facilmente contenibile e inerte :-)
 
-- 
bye
!(!1|1)
 

 Ossido di etilene C2H4O --> 44; Dimetiletere CH3-O-CH3 --> 46.
 
Grazie. Su 
aioe.org
 non vedo la tua reply in ISF con l'idea interessante
ma assolutamente non pratica di usare He+ che, a parte la difficoltà
di produrlo, sarebbe un aggressivo chimico come nessun altro, e quindi
non potresti tenerlo nel pallone:
 
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Helium_compounds#Known_ions
 
 
   Helium has the highest ionisation energy, so a He+ ion will strip
   electrons off any other neutral atom or molecule. However it can also
   then bind to the ion produced. The He+ ion can be studied in gas,
   or in liquid helium. Its chemistry is not completely boring.
   For example, He+ can react with SF6 to yield SF6+ or SF5+ and
   atomic fluorine.[42]
 
Del resto anche HeH+ è molto aggressivo:
 
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Helium_hydride_ion#Properties
 
 
   HHe+ cannot be prepared in a condensed phase, as it would protonate
   any anion, molecule or atom with which it were associated. However
   it is possible to estimate a hypothetical aqueous acidity using
   Hess's law:
    [...]
   A free energy change of dissociation of −360 kJ/mol is equivalent
   to a pK_a of -63.
 
Bye,
 
   *GB*

 non potresti tenerlo nel pallone:
 
un pallone caricato elettrostaticamente?
 
-- 
bye
!(!1|1)
 


Non che io pensassi fosse piu' che fantascienza, comunque.
E,riguardo all'altra idea fantascientifica dell'idrogeno atomico? 
(P.S. non mi scrivere che l'energia di legame H-H e' molto elevata, lo so gia', grazie:-) ).
 
--
BlueRay 
 

 E,riguardo all'altra idea fantascientifica dell'idrogeno atomico?
 
Superata :-) se è vero il Nasa leak sull'EmDrive:
 
http://www.repubblica.it/scienze/2016/11/13/news/fermi_tutti_il_motore_impossibile_funziona-151941253/
 
 
   Fermi tutti: il motore impossibile funziona
 
   Stando al leak di una relazione sul motore a propulsione
   elettromagnetica, l'EM Drive, sembra funzionare davvero
   e capace di fornire una spinta nel vuoto degna di nota
 
   [...] l'EM Drive sarebbe in grado di generare una "spinta nel vuoto
   con un rapporto di potenza di 1,2 ± 0,1 millinewton per kilowatt".
 
Bye,
 
   *GB*

   con un rapporto di potenza di 1,2 ± 0,1 millinewton per kilowatt".
 
Accidenti, il paper della NASA appare già in anteprima su JPP:
 
 
http://arc.aiaa.org/doi/pdfplus/10.2514/1.B36120
 
 
   Measurement of Impulsive Thrust from a Closed
   Radio-Frequency Cavity in Vacuum
 
   Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera,
   Andre Sylvester, David Brady, and Paul Bailey
   NASA Johnson Space Center, Houston, Texas 77058
 
   DOI: 10.2514/1.B36120
 
   A vacuum test campaign evaluating the impulsive thrust performance
   of a tapered radio-frequency test article excited in the transverse
   magnitude 212 mode at 1937 MHz has been completed. The test campaign
   consisted of a forward thrust phase and reverse thrust phase at
   less than 8 x 10^-6 torr vacuum with power scans at 40, 60, and 80W.
   The test campaign included a null thrust test effort to identify any
   mundane sources of impulsive thrust; however, none were identified.
   Thrust data from forward, reverse, and null suggested that the
   system was consistently performing with a thrust-to-power ratio
   of 1.2 +/- 0.1 mN/kW.
 
Bye,
 
   *GB*

   DOI: 10.2514/1.B36120
 
Che cacchio?! Subito dopo averlo riferito qui, è già scomparso da JPP.
Non c'è più negli Articles in Advance. Era forse l'ennesima E-catzata?
 
Bye,
 
   *GB*

No, e' perche' s'eron dimenticati di metterci anche il laureti e glia fatto causa :-)))))
 
--
BlueRay 

 e glia fatto causa :-)))))
 
Ti avevo creduto... ma ora scopro che quell'articolo è riapparso,
l'avevano tolto solo per renderlo open access, come puoi vedere (A):
 
 
http://arc.aiaa.org/toc/jpp/0/0
 
 
Quindi adesso puoi scaricartelo anche tu:
 
 
http://arc.aiaa.org/doi/pdfplus/10.2514/1.B36120
 
 
   Measurement of Impulsive Thrust from a Closed
   Radio-Frequency Cavity in Vacuum
 
Vado a postare la notizia anche in ISF, sperando che il mio post appaia.
 
Bye,
 
   *GB*

 mio post appaia.
 
 
Non ho praticamente capito niente dell'articolo ma
veramente Emidio potrebbe averci azzeccato se pure con il
significato del verbo che si conviene in questi casi?
 
 
-- 
- Il posto più strano dove hai fatto sesso?
- Sulla lavatrice
- Non è molto strano
- Era esposta da Trony
 

 significato del verbo che si conviene in questi casi?
 
E' una domanda a cui sono molto più quotati a rispondere Elio Fabri,
Giorgio Pastore, Tommaso Russo, e altri professori di fisica.
Credo che ti vorranno rispondere in ISF se il mio post apparirà.
 
Bye,
 
   *GB*

 *GB*
 
Beh, dai sei laureato in fisica quindi sei altrettanto
competente per rispondere; magari non vuoi e questo posso
senza meno capirlo.


 Beh, dai sei laureato in fisica
 
In fisica?! Manco per idea. Chi diamine ti ha detto questa fandonia?
Se Elio Fabri ti legge, scoppia a ridere peggio di questi due:
 
http://www.laricercascientifica.it/wp-content/uploads/2016/03/Stanlio-e-Ollio.jpg
 
 
Bye,
 
   *GB*

 per rispondere; magari non vuoi e questo posso senza meno capirlo.
 
Non è che non voglio, ma la possibile spiegazione l'hanno già scritta.
Dopo aver letto il background da  "Pilot-wave theories are a family
of realist interpretations of quantum mechanics that conjecture that
the statistical nature of the formalism of quantum mechanics is due
to an ignorance of an underlying more fundamental real dynamics, and
that microscopic particles follow real trajectories over time just like
larger classical bodies do"  fino a  "The resultant trajectories that
photons follow are continuous real trajectories that are affected by
the pilot wave's probabilistic interference pattern with itself as it
undergoes constructive and destructive interference due to reflections
from the slits"  basta che ti concentri sul seguito:
 
   In the approach used in the quantum vacuum plasma thruster (also
   known as a Q thruster) supporting physics models, the zero point
   field (ZPF) plays the role of the guiding wave in a similar manner
   to the vacuum-based pilot-wave theories. To be specific, the vacuum
   fluctuations (virtual fermions and virtual photons) serves as the
   dynamic medium that guides a real particle on its way. Two recent
   papers authored by members of this investigation team explored the
   scientific ramifications of this ZPF-based background medium. The
   first paper [18] considered the quantum vacuum at the cosmological
   scale in which a thought experiment applied to the Einstein tensor
   yielded an equation that related the gravitational constant to the
   quantity of vacuum energy in the universe, implying that gravity
   might be viewed as an emergent phenomenon: a long wavelength
   consequence of the quantum vacuum. This viewpoint was scaled down
   to the atomic level to predict the density of the quantum vacuum
   in the presence of ordinary matter. This approach yielded a predicted
   value for the Bohr radius and electron mass with a direct dependency
   on dark energy. The corollary from this work pertinent to the
   q-thruster models is that the quantum vacuum is a dynamic medium
   and could potentially be modeled at the microscopic scale as an
   electron-positron plasma. The quantum vacuum around the hydrogen
   nucleus was considered in much more detail in the second paper [19].
   Here, the energy density of the quantum vacuum was shown to
   theoretically have a 1/r^4 dependency moving away from the hydrogen
   nucleus (or proton). This 1/r^4 dependency was correlated to the
   Casimir force, suggesting that the energy density in the quantum
   vacuum is dependent on geometric constraints and energy densities
   in electric/magnetic fields. This paper created a quasi-classical
   model of the hydrogen atom in the COMSOL Multiphysics software
   (COMSOL is not an acronym) that modeled the vacuum around the proton
   as an electron-positron plasma. These analysis results showed that
   the n =  1 to 7 energy levels of the hydrogen atom could be viewed
   as longitudinal resonant acoustic wave modes in the quantum vacuum.
   This suggests that the idea of treating the quantum vacuum as a
   dynamic medium capable of supporting oscillations might be valid.
   If a medium is capable of supporting acoustic oscillations, this
   means that the internal constituents were capable of interacting and
   exchanging momentum. If the vacuum is indeed mutable and degradable
   as was explored, then it might be possible to do/extract work on/from
   the vacuum, and thereby be possible to push off of the quantum vacuum
   and preserve the laws of conservation of energy and conservation
   of momentum. It is proposed that the tapered RF test article pushes
   off of quantum vacuum fluctuations, and the thruster generates a
   volumetric body force and moves in one direction while a wake is
   established in the quantum vacuum that moves in the other direction.
 
Mi sembra abbastanza chiaro. O il problema è che non leggi l'inglese?
 
Bye,
 
   *GB*

 leggi l'inglese?
 
Nono, quel tipo di inglese per me è anche meglio
dell'italiano. E' che comprendo sì di cosa si sta parlando
ma il mio personale test di comprensione è "potrei farci
un esercizio?" e allora in quell'ottica vado coi piedi di
piombo.
 
Comunque è strano che tu non sia laureato in fisica mi
sembri competente e poi se ricordo bene ti occupi del lato
fisico-chimico-ingegneristico della radioprotezione e
radioterapia, se sei medico o biologo hai davvero una
notevole competenza nei campi cugini :)


Scusa Archaeopteryx, ora non lo vorrei proprio offendere, ma GB di fisica non e' esattamente competente. Non e' che lo confondi con Giorgio Bibbiani, per caso? :-)
 
--
BlueRay 


Nono, so bene chi è, posta anche in ISM; è che un
ingegnere rispetto a questi discorsi è un po' come il
ragazzino sulla riva del mare che guarda le navi,
certamente da grande distanza posso scambiare un ketch con
uno yawl. Immagina poi uno che in aggiunta a quanto sopra
da 20 anni fa tutt'altre cose e ha il cervello in pieno
decadimento... :D


 ragazzino sulla riva del mare che guarda le navi,
 
Scusa "questi discorsi" quali?
Ti riferisci ai lavori in inglese linkati da GB? Io penso che tu in proposito ne capisca piu' di lui.
(Ora mi mandera' a quel paese :-) ).
Ciao.
 
--
BlueRay

 notevole competenza nei campi cugini :)
 
 
*GB* è competente in TUTTO!
 
Infatti aveva anche previsto l'estinzione di Usenet!
 
;-)
 
 
-- 
AIOE °¿°  

 Infatti aveva anche previsto l'estinzione di Usenet!
 
Se questa tua è una sfida, sono pronto a fare come Soviet Mario
e andarmene anch'io in volontario esilio.
 
Bye,
 
   *GB*

 radioterapia,
 
Non riesco a capire come possa esserti venuta in mente una cosa
del genere, dato che io non l'ho mai detta né data ad intendere.
 
E' vero che in ISM avevo riportato degli abstract al riguardo
della radioprotezione, ma non occorre essere dei professionisti
in quel settore per essere capaci di farlo. Altrimenti PubMed,
invece che da bibliotecari, dovresti ritenerla gestita dai più
quotati luminari della medicina.
 
Bye,
 
   *GB*

 Per altre info, segui il thread che si è attivato in ISF
 
Ne hanno portato la discussione anche in FISF aprendoci pari pari
un thread con lo stesso nome da me datogli, ma io me ne sono accorto
solo adesso perché nessuno mi aveva avvertito. Parrebbe che molti
ritengano che la moderazione di ISF porti più danni che vantaggi.
 
Bye,
 
   *GB*

 Mario e andarmene anch'io in volontario esilio.
 
 
:-)
L'ultimo NG a estinguersi sarà it.politica?
 
 
-- 
AIOE °¿°  

 
Io non frequento altro che i ng di chimica, fisica e matematica.
In chimica GB e' competente (credo abbia una laurea in chimica ambientale o giu' di li). Nel forum di matematica ho visto suoi post molto di rado e non ricordo, nei ng di fisica non mi e' mai sembrato competente.
Ovviamente e' solo la mia valutazione personale.
 
--
BlueRay


 
simpatici anche i commenti... chi lo definisce un "motore omeopatico", 
chi scrive "la realtà non è più quella di una volta" e chi risponde 
che è un aforisma che ben riflette il 2016, chi parla di un unicorno 
che scorreggia microonde, ecc... :-)
 
-- 
bye
!(!1|1)