Nuova Enciclopedia Italiana - Volume di Gerolamo Boccardo
432
diagrammacalore che si considera, e p una quantità costante = R (« + 0» essendo R la costante dell'equazione di elasticità generale dei gas perfetti più sopra riferita,
generale, per avere" l'equazione delle linee isotermiche di qualsiasi fluido ad una data temperatura, basta nell'equazione generale di elasticità ritenere la t come quantità costante ed eguale alla temperatura che si considera; si avrà cosi un'equazione fra due sole variabili p e v, che esprimerà l'equazione della isotermica a quella temperatura. Nello stesso modo che abbiamo chiarito come si possa giungere a fare espandere un fluido secondo linee di piena pressione, o di volume costante, faremo ancora qui, con un esempio semplicissimo, meglio concreta l'idea dell'espansione secondo linee isotermiche ; suppongasi un cilindro chiuso da uno stantuffo mobile, e nel quale penetri del vapore proveniente dalla caldaja; suppongasi ancora questo cilindro circondato da una camicia di vapore, che sia in continua comunicazione colla caldaja; il fluido racchiuso nel cilindro, espandendosi e spingendo in fuori lo stantuffo, rimarrà sempre alla stessa temperatura primitiva, poiché dalla camicia di vapore che lo circonda, vera sorgente di calore, riceverà continuamente il calore che gli abbisogna per convertirne parte in lavoro molecolare interno di dilatazione (in calore latente secondo gli antichi fisici) e parte in lavoro motore, o lavoro meccanico esterno. 11 fluido che trovavasi dapprima ad una certa temperatura t occupare il volume Ora (fig. 2083), essendo ad una pressione corrispondente t>aA, dopo aver lavorato sullo stantuffo, finirà per trovarsi ad occupare un volume maggiore del suo volume iniziale, per esempio 0t>& , rimanendo ancora alla stessa temperatura di prima, ma ad una depressione ®òB necessariamente minore e che si determina colla equazione di elasticità dei fluido considerato.
Dei tre elementi che determiuano lo stato fisico dei fluidi, si può dunque supporre costante l'uno qualunque di essi, mentre gli altri due successivamente variando, compiono quel periodo di evoluzione che si desidera, ed a seconda dell'elemento che si suppone invariabile, si hanno le linee a volume costante,a piena pressione, e le isotermiche. Sogliono i fisici considerare ancora due altre linee termiche speciali, che ricevono il nome di adtabatiche e di isodinamiche. Chiamansi linee adiabatiche, o linee di nessuna trasmissione di calore, quelle in cui la espansione o compressione del fluido succede come se fosse in un vaso impermeabile al calore, senza cioè che la massa fluida nelle successive variazioni di stato, nè per contatto, nè per irradiamento, possa perdere del suo calore, o possa acquistarne dai corpi esterni; perchè adunque un fluido possa espandersi o comprimersi secondo una linea adiabatica, è necessario che non vi esista, nè al principio, nè durante la evoluzione, pè alla fine di questa, alcuna sorgente di calore in contatto della medesima; e noi, per darne un esempio, supporremo il nostro cilindro a stantuffo mobile non più in contatto d'una sorgente di calore, avviluppato cioè da una camicia di vapore, ma circondato invece di sostanze coibenti capaci d'impedire qualsiasi trasmissione di calore attraverso ad esso sia dal fluido verso i corpi esterni che da questi verso l'interno. Considerazioni teoriche, che non potrebbero trovare svolgimento in una Enciclopedia popolare, conducono all'equazione delle linee adiabatiche pei gas la quale però può riguardarsi anche come un risultato dell'esperienza; in quest'equazione per esprimono, come al solito, le coordinate di un punto qualunque dell'adiabatica ossia la pressione ed il volume di 1 chilogr. di gas in un istante qualsivoglia del suo periodo di espansione, f esprime il rapporto fra i calori specifici a pressione costante ed a volume costante del gas, il quale è fornito dall'esperienza, e per l'aria atmosferica, ad esempio, è = 1,41, e v è una quantità costante per lo stesso gas e che deve essere determinata dietro la conoscenza delle coordinate di un punto qualunque della curva, a che generalmente servono i punti estremi, siccome vedremo. Vedesi inoltre dall'equazione riferita, come le linee adiabatiche sieno anch'esse curve assintoti-che ai due assi delle pressioni e dei volumi.
Rimangono per ultimo a considerarsi le linee di espansione dette isodinamiche, ed esse hanno luogo quando il fluido opera la sua espansione per modo che tutto il calore somministratogli da qualche sorgente si converte intieramente in lavoro estemo, o quando durante la sua compressione si sottrae dal fluido tutta la quantità di calore in cui si converte il lavoro esternamente esercitato sul fluido per operarne la compressione. L'espansione o compressione secondo linee isodinamiche si rende possibile mediante i così detti rigeneratori od economizzatori del calore; essi consistono in una cassa divisa in numerosi e strettissimi scompartimenti per mezzo di tele metalliche disposte parallelamente l'una all'altra; suppongasi riscaldata una di queste casse e quindi attraversata da una massa di gas; tutti conoscono la proprietà delle tele metalliche proveniente dalla grande conduttibilità dei fili metallicit^iOOQLe
| |
Enciclopedia Considerazioni
|
