Termodinamica della zuppa
Soup thermodynamics
Come ben sapete, in un contenitore riempito d'acqua c'e` un numero molto elevato di molecole (parecchi ordini di grandezza il numero di Avogadro per essere piu' precisi). Queste molecole non stanno ferme ma si muovono in tutte le direzioni con energie cinetiche disparate. Queste molecole sono comunque soggette a forze reciproche che mantengono il sistema coeso (differenza tra un liquido e un gas) anche se fossimo in assenza di gravita`. Pensate a quel che succederebbe versando un bicchiere d'acqua in una stazione spaziale orbitante: il liquido rimane coeso anche in assenza di un contenitore.
La temperature di questa massa d'acqua e` un indicatore dell'energia cinetica media delle molecole. Al di sotto della temperature di ebollizione, in media, le molecole non hanno energia sufficiente a vincere questa forza coesiva, e per lo piu' sono vincolate dalla superficie di separazione acqua-aria. Tuttavia una piccola percentuale di queste, con energie distribuite statisticamente attorno al valore medio, ha energia sufficiente ad oltrepassare la soglia e a sfuggire come vapore. Questo e` il fenomeno di evaporazione.
Se il contenitore d'acqua e` chiuso (c'e` un coperchio) ben presto si raggiunge l'equilibrio: un numero di molecole calde lascia il liquido per unita` di tempo, pari al numero molecole di vapore che ritornano nella fase liquida perdendo l'eccesso di energia. Questa energia in eccesso e` restituita al liquido
Se il contenitore viene aperto, l' equilibrio viene meno e l'evaporazione ha il sopravvento: piu' molecole lasciano la fase liquida di quante ne fanno ritorno.
Per di piu' se il volume d'aria sovrastante si muove in continuazione, aria umida viene sostituita da aria secca e l'evaporazione accelera.
Con l'evaporazione vengono statisticamente rimosse molecole calde che non vengono rimpiazzate, abbassando l'energia cinetica media del liquido che di conseguenza si raffredda.
Soffiamdo sulla minestra non fate altro che accelerare questo processo, ottenendo dunque l'effetto desiderato. Questo e` anche il motivo per cui avete freddo al mare, dopo un bagno, in una giornata di vento sostenuto.
As you well know, in a container filled with water there is an extremely high number of molecules (several order of magnitude the Avogadro number to be more precise). These molecules are not still, but keep moving in all directions with different kinetic energies. They however feel mutual attractive forces, and this keeps the system together (cohesion), this being the main difference between a liquid and a gas.This is also true in the absence of gravity. Just think of what would happend when pouring a glass of water on a orbiting space station: the water would still stick together without the container.
The temperature of this mass of water is an indicator of the average kinetic energy of the molecules. Below the boiling point, on average, molecules don't have enough energy to overcome the cohesive force, and are thus bound by the air-water separation surface. However a small percentage of these, with a statistical distribution of energies around the mean, has sufficient kinetic energy to escape, and to leave as vapor. This is called evaporation.
If the container is closed (there is a lid) soon an equilibrium condition is reached: an equal number of hot molecules leave the liquid phase per unit of time, as the number returning to the liquid from the air above, and releasing the eccess energy back to the liquid.
Moreover, if the air above keeps moving, moist air is replaced by dry air and the evaporation accelerates.
With this evaporation going on, there is a selective removal of hot molecules, which are not replaced, thus lowering the average kinetic energy of the liquid. As a result the liquid is chilled.
Therefore, when blowing on your soup, you accelerate this process achieving the desired effect. This is also the reason why you feel cold at the seaside, after a swin in a windy day.
Re: Termodinamica della zuppa
Ricevo dalla Ica:
non so se si possa rispondere semplicemente così, con un "reply" ...ma ci provo
GRAZIE GUALTY, IL TUTTO E' MOLTO DIVERTENTE. IO TROVO LA FISICA AFFASCINANTE, E PARLO DELLA FISICA TERRA A
TERRA QUELLA CHE PUO' COMPRENDERE ANCHE UN SUPER PROFANO COME ME ....
PER ME CONTINUA PURE IN QUESTO VIAGGIO CHE TROVO, APPUNTO, MOLTO DIVERTENTE!
BACI,