Topic scientifico (semi - scientifico)

Dallolio

New member
Premetto che sono un analfabeta scientifico, ma ho un dubbio assurdo che mi distrae dai pensieri tetri: cosa succede se costruiamo un contenitore di acciaio riempito completamente d'acqua e lo si mette in freezer? L'acqua normalmente si espande, ma in questo caso cosa succede?
 

bonadext

Ananke
Premetto che sono un analfabeta scientifico, ma ho un dubbio assurdo che mi distrae dai pensieri tetri: cosa succede se costruiamo un contenitore di acciaio riempito completamente d'acqua e lo si mette in freezer? L'acqua normalmente si espande, ma in questo caso cosa succede?

Prova con una lattina di coca :BLABLA
 

SALLY

New member
Premetto che sono un analfabeta scientifico, ma ho un dubbio assurdo che mi distrae dai pensieri tetri: cosa succede se costruiamo un contenitore di acciaio riempito completamente d'acqua e lo si mette in freezer? L'acqua normalmente si espande, ma in questo caso cosa succede?

...non resta che provare......
 

Dallolio

New member
Meglio di no, la lattina credo che esploda, molto pericoloso.

Ma la mia fanta ipotesi è proprio questa: con un contenitore di acciaio inox cosa succede? Vince l'espansione dell'acqua o la solidità del contenitore?
 

ila78

Well-known member
Anche io sono analfabeta sul campo....secondo me dipende dal tipo di acciaio (ne esistono diversi) e dal suo spessore.
Per me si deforma e basta.
 

Tanny

Well-known member
Premetto di non essere del settore, ma ho visto con i miei occhi un muro di cemento armato di qualche tonnellata sollevarsi per il gelo, quindi un contenitore di acciaio non molto resistente secondo me non può reggere il confronto, non esplode ma certamente si deforma, o cosa molto più probabile si rompe in corrispondenza dei punti più deboli: le giunture.

L'acqua gelando aumenta di volume perchè cristallizza, ma so (perchè ci ho provato da ragazzo) che se si prende una bottiglia, la si immerge nell'acqua, la si tappa senza lasciaro ossigeno e poi la si mette in un congelatore con i debiti modi e senza sbatterla, l'acqua non ghiaccia a 0 gradi ma servono temperature molto più rigide, la cosa divertente è poi dargli un colpo una volta tolta dal congelatore, nel giro di un paio di secondi diventa un blocco di ghiaccio.
 

SALLY

New member
Meglio di no, la lattina credo che esploda, molto pericoloso.

Ma la mia fanta ipotesi è proprio questa: con un contenitore di acciaio inox cosa succede? Vince l'espansione dell'acqua o la solidità del contenitore?

....mi viene in mente ora...nei miei ricordi di casalinga ci sono dei contenitori d'acciaio da freezer, col coperchio in plastica....metti di congelare del brodo...si può, e non succede niente, ghiaccia e basta...
 

malafi

Well-known member
....mi viene in mente ora...nei miei ricordi di casalinga ci sono dei contenitori d'acciaio da freezer, col coperchio in plastica....metti di congelare del brodo...si può, e non succede niente, ghiaccia e basta...

perchè probabilmente il brodo non occupava tutto il volume e lasciava spazio per l'espansione
 

Zingaro di Macondo

The black sheep member
bel quesito!

secondo me due sono le possibilità:

- o non ghiaccia per niente, perchè le molecole non trovano spazio per allontanarsi le une dalle altre e decidono quindi di rimanersene allo stato liquido.

-oppure ghiacciano e in quel caso fanno crepare il recipiente d'acciaio. Prova ne sono le tubature d'acqua (che possono anche essere d'acciao) che possono rompersi a temperature molto rigide. Non c'è nulla che possa fermare l'acqua quando decide di farsi ghiaccio.

Io credo comunque che nei termini posti, a circa a -20 o -25 che è più o meno la temperatura di un congelatore, non solidifichi, sempre che l'acqua colmi totalmente il recipiente, ma se decidessimo di fare l'esperimento a temperature di molto inferiori, a quel punto il ghiaccio si formerebbe rompendo anche l'acciaio.
 

Dallolio

New member
...sto' 3D m'ha messo curiosità, io proverei...ma non ho un contenitore d'acciaio chiuso ermeticamente...:W:W:boh:

Ehm...

Io penso che non lo farei :mrgreen:

Comunque qualcosa mi dice che abbia ragione Zingaro nella sua prima ipotesi, e cioè che resti acqua per il calore della pressione... però non so...
 

Tanny

Well-known member
IO penso che una risposta ci sia.
I dati sono tutti noti.

Io ho provato a cercare come un pazzo la risposta sul web e non ho trovato un cavolo, la prima volta che becco in giro un mio amico che è laureato in fisica gli pongo il quesito, questa cosa di non avere una risposta ad un quesito così banale mi lascia di sasso.

In ogni caso continuo imperterrito con i miei vaneggiamenti....

Il punto critico dell'acqua è a 4 gradi, se se prende una bottiglia di acqua a 30 gradi ad esempio e la si porta fino a 4 gradi, questa cala di volume (poca cosa); scendendo invece sotto i 4 gradi inizia inizia il processo di cristallizzazione che porta ad un aumento di volume.
Quindi per avere un logico punto di partenza, al momento "dell'imbottigliamento" l'acqua a mio avviso deve essere a 4 gradi, in modo da evitare ragionamenti del tipo: "il ghiaccio si è formato occupando il posto lasciato dalla precedente riduzione di volume".

Fatto questo ragionamento che in ogni caso non risolve la questione, voglio aggiungere un altro dettaglio: sempre se le lezioni di fisica mi sono rimaste in mente, quando si raffredda una qualsiasi cosa, le molecole della sua composizione tendono ad avvicinarsi sempre più fra loro, riducendo il volume, l'acqua in questo caso si comporta in maniera strana, in quanto si raggruppa in cristalli e quindi aumenta di volume; ma se poi questi cristalli vengono ancora raffreddati? Per logica dovrebbero iniziare pure loro a calare di volume, fino ad "implodere" alla temperatura dello zero assoluto (-273,15°C)? Si, no, boh???

La teoria sostenuta da chi mi ha preceduto (sto facendo ipotesi, la risposta non la so neanche io, non voglio contraddire nessuno) che per mancanza di spazio l'acqua non gela, è comunque in contrasto con quest'ultima cosa; quindi, secondo una mia personalissima teoria bislacca, l'acqua nel recipiente (sempre se questo regge la pressione), anche se non ha spazio per cristallizzare, è counque soggetta alla riduzione di volume per la temperatura, e dove si forma uno spazio, in quel punto inizia a ghiacciare, quindi secondo la mia logica perversa, non gela certo a 0 gradi ma utilizzando temperature molto più rigide, ghiaccia poco alla volta, fino a diventare un unico blocco


Una cosa comunque è certa, per un esperto del settore questa discussione è meglio di una barzelletta :mrgreen:
 

Zingaro di Macondo

The black sheep member
Non resta che provare...

Io suppongo che rimanga liquida, si forma solo una patina di ghiaccio o piccole cristallizzazioni sparse

Dai cavolo qualcuno che provi...

Ma mi raccomando che il recipiente sia di acciaio altrimenti cambia tutto
 

malafi

Well-known member
ma non basta che sia acciaio. Quale spessore? Quale composizione? E' trattato tericamente?

Ripeto. è un problema fisico dai dati tutti noti, seppur non a me.

E' nota la tensione (l'energia) con la quale un dato volume d'acqua alla data temperatura esercita la sua espansione, dunque è nota la forza applicata sul cubo di acciaio.
E' anche nota la resistenza alla rottura dell'acciaio (conoscendone forma, spessore e composizione).

Peccato che noi siamo ignoranti.:mrgreen:
 

HOTWIRELESS

d'ya think i'm stupid?
questo quanto mi risulta:

se poniamo l'acqua in un contenitore atto all'esperimento senza rompersi, avremo che alla temperatura del freezer arriveranno a coesistere acqua e ghiaccio sviluppando una pressione sui 150 bar.
acqua e ghiaccio continuano a coesistere fino a circa 22 gradi sotto zero, dove faranno poco più di 2.000 bar di pressione.
questo é il valore massimo, dato che più giù arriveremo a non avere più acqua ma diversi tipi di ghiaccio coesistenti, alcuni meno densi dell'acqua, tanto che la pressione calerà leggermente sotto i 2.000 bar.

a questo punto la risposta si baserà sulle proprietà di resistenza del materiale di cui è fatto il contenitore (ma anche sul fattore di forma e su punti deboli dovuti a eventuali impurità): dovrà avere un certo spessore se deve resistere fino a 4 o 5 gradi sotto zero, un altro ben maggiore per temperature più basse.

:MUCCA
 

SALLY

New member
Scusate....questa cosa mi leva il sonno :mrgreen:, io sono disposta a provare, ma non ho un recipiente chiuso d'acciaio, se provassi con una caffettiera? senza il filtro e con un cerchietto di alluminio per coprire i buchini per evitare espansioni occulte???? è valido? riempita al massimo naturalmente...
 
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