Svarioni (e altro) nei libri di testo scientifici !

Fea

Utente Attivo
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Nuove fregnacce di Natale in arrivo !!!!! ☺️



"Si distinguono tre diversi meccanismi di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento" 😕

No, la convezione non è una modalità di trasmissione del calore, i processi di scambio termico sono dovuti esclusivamente ad una differenza di temperatura (quindi solo la conduzione e l'irraggiamento sono compatibili con la presenza di un gradiente di temperatura), nel caso della convezione (cioè nei "moti convettivi" interni del fluido) si ha semplice "scambio" di massa fluida calda (che "sale" per effetto della minore massa volumica) con massa fluida meno calda (che "scende" per effetto della gravità e della maggiore massa volumica) senza "spostamento" di calore.
Ricordiamo che, essendo il calore "energia in transito" (individuabile solo nel momento in cui esso attraversa il contorno del sistema), non si può parlare di "contenuto di calore" in un corpo 😉

P.S. Aggiungo anche che il calore non è una "forma di energia", è energia cinetica scambiata a livello di agitazione termica degli atomi e delle molecole che costituiscono un corpo 🙂
Io a volte mi chiedo se tu sia un essere umano o un computer incapace di capire il significato delle parole.

Un moto convettivo comporta una distribuzione di temperatura e una turbolenza interna al fluido che sono suoi propri.
Se quello stesso fluido trasmettesse calore soltanto per pura conduzione, o se fosse messo in moto da una pompa anziché da gradienti termici, sia la distribuzione di temperatura che la data vorticità sarebbero differenti.
Quindi, la convezione è un fenomeno a sé stante che comporta scambio di calore E circolazione di massa fluida.


Questa poi è una vera perla: "il calore non è una forma di energia, è energia cinetica". Ma vieni qui a trollare i ragazzi delle superiori o primi anni di università per il gusto di confondergli le idee? Chiedo eh.
 

gronag

Utente Èlite
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Domanda... ma il termosifone che ti scalda la casa (sia gli oggetti contentuti che l'aria stessa), non agisce per convezione?
Conduzione sarebbe se io mi scaldo appoggiandomi direttamente al termosifone, irraggiamento se non sbaglio sono i raggi che mi riscaldano e che arriverebbero anche in mancanza d'aria. Ma se il fluido che trasmette il caldo dal termosifone a me è l'aria stessa, in quel caso non si parla di riscaldamento per convezione?
Salve,
le parole in fisica assumono un significato ben preciso al quale dobbiamo attenerci scrupolosamente se vogliamo fornire un'interpretazione corretta dei fenomeni naturali: ad esempio, non si può parlare di calore "immagazzinato" in un corpo ma soltanto di calore "ricevuto" o "fornito" e così via.
La convezione intesa come modalità di propagazione del calore è una di quelle misconcezioni (ce ne sono altre, ad es. la forza elettro-motrice che non è una forza ma un lavoro svolto su una carica elettrica) che ci portiamo dietro dai tempi della "teoria del calorico" di Lavoisier, ora obsoleta, secondo cui all'aumento della temperatura di un corpo corrisponde un aumento della quantità di "calorico" che ne provoca l'espansione.
Fermi restando quei 3-4 concetti fondamentali precedentemente illustrati, per convezione si intende lo scambio di posizione tra massa fluida calda e massa fluida fredda per effetto della diversa massa volumica.
Il calore, come detto. è energia cinetica scambiata a livello dei costituenti microscopici della materia.
La convezione è in grado di "agevolare" gli scambi termici tra un corpo caldo e uno freddo (separati da un fluido) ma non è rappresentativa di un trasferimento di energia sotto forma di calore (in effetti è un semplice trasporto di materia), non si tratta di movimenti di particelle microscopiche o di energie potenziali molecolari o di assorbimento/emissione di fotoni e nemmeno di lavoro a livello macroscopico.
images

In pratica si studiano quei fenomeni "combinati" (di conduzione e trasporto di massa) che si verificano a ridosso dell'interfaccia di separazione tra una parete calda e il fluido in moto, attraverso quel piccolissimo spessore (col pallino rosso) denominato "strato limite" (in regime di moto laminare), entro cui il fluido "risente" della presenza della parete calda.
All'interno dello strato limite si ha sia un gradiente di temperatura che un gradiente di velocità ed essendo il moto laminare, gli scambi termici avvengono per conduzione.
Ad una certa distanza dallo strato limite, dove si innesca il moto a regime turbolento (il cosiddetto "moto browniano"), come vedi dalla figura, la temperatura è praticamente costante per cui non si verificano scambi termici.
Nella zona di transizione si generano moti di tipo misto.

P.S. Nel caso dei termosifoni/termoconvettori si parla di riscaldamento per convezione, nel caso dei radiatori si parla di riscaldamento per irraggiamento. Spostamenti di massa in un fluido a differenti temperature danno luogo a venti, correnti marine e altri fenomeni naturali. L'importante è non confondere spostamenti di calore con spostamenti di materia: non è il calore che "sale" dal pavimento riscaldato al soffitto, è l'aria calda che sale perché è meno densa ☺️
 

leoben

Utente Attivo
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P.S. Nel caso dei termosifoni/termoconvettori si parla di riscaldamento per convezione, nel caso dei radiatori si parla di riscaldamento per irraggiamento.

E quindi perchè definire uno svarione quel che è scritto in quel testo? Non si tratta di trasferimento di calore fra un oggetto (termosifone) e gli oggetti circostanti?
 

gronag

Utente Èlite
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Questo è un problema di definizione. Il baricentro è un concetto astronomico e rappresenta il centro di massa di due o più corpi che orbitano attorno. Il fisica, per un corpo solo si parla di centro di gravità (o centro di massa), ma che a volte viene anche informalmente chiamato baricentro (il contesto chiarisce l’ambiguità)

C’è una bella differenza tra centroide e centro di gravità. Il centroide è un concetto geometrico e si può applicare anche a forme senza massa, solo se il corpo ha densità di massa omogenea i due punti coincidono. Quindi è vero: il centro di gravità è il punto di applicazione della forza peso, per definizione.
Il testo quindi è corretto, avrebbero solo dovuto chiarire il concetto di “baricentro in fisica” come ho spiegato nel primo paragrafo.
A breve pubblicherò la mia risposta all'intervento di @Andretti60 ☺️
Sei completamente fuori strada, hai sollevato solo un gran polverone e nient'altro, facendo confusione tra "baricentro fisico" (l'affermazione scorretta del testo fa riferimento a quello) e "baricentro geometrico" (di cui hai parlato tu), c'è una bella differenza tra i due concetti.
Vedremo in che modo si deve definire il baricentro (o "centro di gravità", il cdm è un'altra cosa, cdm e cdg non sono sinonimi), certamente non nel modo balordo con cui è stato proposto.
A dopo 🙂
 

Andretti60

Utente Èlite
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Appunto, è quello che ho detto io, è una questione di definizione, e ho cercato (nella limitazione di un messaggio) di spiegare la differenza. Che quello che hai pubblicato sia sbagliato è palese, in più di un punto. Sono loro ad essere fuoristrada, non certo io.
 

gronag

Utente Èlite
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"Il numero dei gradi di libertà di una molecola è il numero delle coordinate necessarie per descrivere il suo movimento" 😠



No, non il suo moto ma la sua posizione, per descriverne il moto è necessario utilizzare anche la coordinata temporale.
In base al teorema dell'equiripartizione dell'energia di Maxwell, ai gradi di libertà possiamo associare, per un gas, le possibili modalità indipendenti di immagazzinare energia cinetica: 3 traslazionali per tutti i tipi di molecole, 5 (3 traslazionali e 2 rotazionali) per le molecole biatomiche, 6 (3 traslazionali e 3 rotazionali) per le molecole poliatomiche.
Secondo la teoria quantistica (le energie sono quantizzate), a basse temperature è possibile solo il moto traslazionale ma a temperature più elevate si "innescano" anche moti rotazionali e persino moti oscillatori.

P.S. Lo stesso errore viene commesso nella frase successiva: "Una molecola monoatomica possiede 3 GDL poiché il suo movimento è descritto dalle 3 coordinate x, y, z." ☹️
 
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Fea

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"Il numero dei gradi di libertà di una molecola è il numero delle coordinate necessarie per descrivere il suo movimento" 😠



No, non il suo moto ma la sua posizione, per descriverne il moto è necessario utilizzare anche la coordinata temporale.
In base al teorema dell'equiripartizione dell'energia di Maxwell, ai gradi di libertà possiamo associare, per un gas, le possibili modalità indipendenti di immagazzinare energia cinetica: 3 traslazionali per tutti i tipi di molecole, 5 (3 traslazionali e 2 rotazionali) per le molecole biatomiche, 6 (3 traslazionali e 3 rotazionali) per le molecole poliatomiche.
Secondo la teoria quantistica (le energie sono quantizzate), a basse temperature è possibile solo il moto traslazionale ma a temperature più elevate si "innescano" anche moti rotazionali e persino moti oscillatori.

P.S. Lo stesso errore viene commesso nella frase successiva: "Una molecola monoatomica possiede 3 GDL poiché il suo movimento è descritto dalle 3 coordinate x, y, z." ☹️
"Il numero dei gradi di libertà di una molecola è il numero delle coordinate necessarie per descrivere il suo movimento"
Qui si sta usando "coordinata" con una accezione che non è appropriata al contesto della meccanica dei gas, bensì è presa dalla meccanica analitica: se avessero scritto "coordinata lagrangiana" sarebbe stato effettivamente corretto, ma la frase presa così e strappata via dal contesto originario è in effetti ambigua.

Finito l'excursus sulla definizione, date le 3 leggi temporali di traslazione la posizione di ogni molecola risulta nota in ogni istante temporale. Ergo, 3 GDL sono sufficienti per descrivere movimento e posizione del centro di massa di una molecola (sapendo le condizioni iniziali, ma quelle non sono mai state considerate un GDL)
Ovviamente come dici tu le leggi necessarie aumentano per molecole pluriatomiche, moti rotazionali e vibrazionali, ecc.

Io non ho mai sentito usare il tempo come "grado di libertà" quantomeno in un qualsivoglia ambito della meccanica classica.

L'ultima frase è confonde un po' movimento e posizione, ma per quanto riguarda il numero di GDL è assolutamente corretta.
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A breve un mio commento ... negativo 😊
Questo è chiaramente un estratto di una pubblicazione scientifica da premio Nobel, per cui possiamo accettare solo il rigore più assoluto.
Attendiamo con ansia la tua revisione, a cui farà certamente seguito la radiazione dell'autore da tutti gli albi professionali presenti e futuri, più probabilmente la condanna a ripetere tutti i cicli scolastici dalle elementari in su.
 

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