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Cavitazione

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[1] Cavitazione

Messaggioda Foto UtenteInCercaDiSpiegazioni » 23 ago 2013, 20:06

Pongo un altro quesito sempre sull'acqua per capire la cavitazione nello xilema delle piante. Ovvero l'eliminazione delle bolle d'aria, da parte dell'acqua xilematica.


Dalla formula
P idrostatica= -2T/r
con
T= Tens superf
r= raggio della bolla
Noi sappiamo che premendo il pistone, si sviluppa una P idrostatica positiva che schiaccia la bolla, e viceversa se lo lasciamo andare.

Ma chi è che cambia di segno per provocare la P idro positiva o negativa ?
T o r ?

Se noi premiamo il pistone la bolla diminuisce il suo V e quindi il suo raggio diventando negativo fa si che la P idro diventi positiva?
Secondo la formula sopra?
Viceversa se tiriamo il pistone?

La T invece rimane sempre dello stesso segno? Ovvero positiva?
Perché è sempre diretta verso l'interno della bolla in entrambi i casi... Non so bene perché, ma è così.
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[2] Re: Cavitazione

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 25 ago 2013, 11:08

Il discorso dovrebbe essere questo; il fenomeno della cavitazione ovvero la formazione di bolle d'aria nei vasi xilematici, che li può poi portare ad un vaso cavitato e quindi privo di funzionalità, può essere dovuto a due cause principali, la prima interna al liquido, la seconda "esterna", ovvero dovuta ad aria proveniente dall'esterno, per esempio attraverso l'interconnessione (via punteggiatura) con un vaso già cavitato, come rappresentato in figura



in questa situazione la differenza di pressione sui due lati del menisco e raggio del menisco sono legati dalla relazione
P={{p}_{e}}-{{p}_{i}}=\frac{2T}{r}

dove p_i è la pressione interna del vaso A e p_e quella del vaso B ( prossima alla pressione atmosferica), ne segue che, se la pressione interna viene a diminuire, diminuisce anche il raggio del menisco che raggiunto il limite imposto dal diametro del poro, provoca il fenomeno di distacco della bolla che, se di dimensioni sufficienti, potrà come detto portare, specie per vasi xilematici di piccolo diametro, all'embolia dello stesso.
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[3] Re: Cavitazione

Messaggioda Foto Utentebadilant » 25 ago 2013, 14:49

Fatico a capire in questro trehead quale sia il limite tra la fisica e la medicina o la biologia.
Comunque sia, molto interesante Renzo. :ok:
Una volta nel gregge è inutile che abbai: scodinzola!
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[4] Re: Cavitazione

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 25 ago 2013, 14:58

badilant ha scritto:Fatico a capire in questro trehead quale sia il limite tra la fisica e la medicina o la biologia.

Già, molto sottile, ... ne approfitto per aggiungere che, anche in questo settore, può essere applicato Ohm; se infatti andiamo a studiare il movimento dell'acqua nei condotti xilematici, potremo (linearizzando un po' il problema) affermare che esiste una relazione fra conduttanza idraulica K, superficie della foglia A , lunghezza del canale L, densità di flusso evaporativo E e a gradiente pressorio, ovvero

\Delta {{P}_{x}}=\frac{LAE}{{{K}_{h}}}+\rho g\Delta h

in sostanza una rete botanica, topologicamente equivalente ad una elettrica, dove finalmente
albero,
rami
e foglie

ci sono davvero :!: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

Eccola qui la rete vegetale

2013-08-25_150202.png
2013-08-25_150202.png (27.46 KiB) Osservato 2075 volte


l'unica differenza sta nel contributo gravitazionale che, per sfortuna di noi idraulici, dobbiamo sempre considerare, e per fortuna di voi elettrici, potete trascurare, altrimenti nei montanti ci sarebbe da aumentare le sezioni per compensare la cdt addizionale. :D
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[5] Re: Cavitazione

Messaggioda Foto UtenteInCercaDiSpiegazioni » 16 set 2013, 13:25

Ti ringrazio molto dell'aiuto ma il tuo esempio può essere applicato anche ad una bolla d'aria sola dentro un po' d'acqua?
Che sia in una siringa o in un vaso xilematico o un tubicino di vetro ecc.

In tal caso però dobbiamo invertire?
Pe=P dell'aria quindi contenuta nella bolla
Pi=P dell'acqua circostante
giusto!?

Ed è sempre
P = Pe - Pi = 2T/r

Se la P idrostatica dell'acqua(=Pi ?) preme verso la bolla abbiamo P che s'ingrandisce, rimanendo positiva.
Quindi r diminuisce e infatti la bolla divenendo piccola diminuisce il suo raggio!?
T sup s'ingrandisce e infatti preme come la P idrostatica per schiacciare la bolla è così!?

Quindi come dicevo visto che abbiamo invertito i termini
P= Pe - Pi
Allora Pot idrico=P diventa negativo, e infatti l'acqua distruggendo la bolla passa oltre si muove e abbiamo come detto un Pot idrico negativo... boh... è così!?
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