Spider
Lv 6
Spider ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 8 anni fa

Qual'è la pressione massima che un litro d'acqua, congelando, può esercitare sul contenitore?

Non ditemi che dipende dal contenitore

Aggiornamento:

Osservazione giusta. Rettifica. Intendo un litro d'acqua in un contenitore da un litro oppure un litro d'acqua in un contenitore senza alcun spazio vuoto.

2 risposte

Classificazione
  • Luca
    Lv 4
    8 anni fa
    Risposta preferita

    La questione è complicata. Immaginiamo l'esperimento ideale in cui un contenitore indeformabile ed ermetico contiene inizialmente un litro di acqua a pressione atmosferica.

    Nel momento in cui l'acqua raggiunge gli 0 °C, cerca di solidificare. Tuttavia il contenitore non permette all'acqua di espandersi (prerogativa inalienabile di questa transizione di fase), di conseguenza aumenta la sua pressione per rimanere allo stato liquido anche a temperature minori. La temperatura continua dunque a scendere e l'aumento di pressione pian piano comprime l'acqua permettendo di fare lentamente spazio al ghiaccio.

    SE la temperatura scende a sufficienza alla fine la pressione è aumentata abbastanza per permettere a tutta l'acqua di ghiacciare. Essendo il ghiaccio circa l'8-9% più voluminoso dell'acqua, ed essendo il suo modulo di compressibilità 2.2 GPa, al primo ordine risulta una pressione finale di circa 2000 - 3000 atmosfere.

    TUTTAVIA non credo che i -20 °C che raggiunge il freezer domestico siano sufficienti a terminare questo processo, in pratica a -20 °C non credo che l'acqua del nostro ipotetico contenitore sia ancora ghiacciata completamente. Non saprei dirti in quel caso che pressioni intermedie si raggiungono...

  • 8 anni fa

    dipende xk se il contenitore e' grande come una casa che fai? un litro neanche centra

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