quando considerare la pressione atmosferica

[dadduni]

salve a tutti,
la domanda sembrerà banale ma non riesco a farmene una ragione.
Ho un contenitore di acqua aperto in superficie, la pressione ad una data profondità z è:

Se invece avessi un contenitore chiuso ?
ad intuito mi viene da dire che la pressione atmosferica ci sia lo stesso perché non è che se mi chiudo in stanza sento una pressione minore rispetto all'aperto però nei problemi con i gas le trasformazioni si considerano isobare se sono a contatto con l'atmosfera (ad esempio tramite un pistone mobile) altrimenti la pressione atmosferica non viene considerata.

E' un quesito talmente stupido che non riesco a trovare una spiegazione a questa esatta domanda.

Grazie a tutti,
Davide

PS citando wikipedia

Se la superficie della colonna di liquido è esposta alla pressione atmosferica allora la legge di Stevino.....

quando il fluido non è sottoposto alla pressione atmosferica?

[Gabrieleb]

Ciao
Secondo me bisogna definire cosa si intende per chiuso.
Se chiudo ermeticamente un contenitore la pressione interna è teoricamente la pressione al momento della chiusura.
Se non è perfettamente ermetico in un tempo più o meno lungo le pressioni interna ed esterna si equilibrano.
Almeno io ho sempre creduto funzioni cosi.
Gabriele

[MarcoD]

Il contenitore stagno può avere le pareti rigide o elastiche. Esistono la pressione relativa (alla pressione di riferimento _ atmosferica ) e la pressione assoluta. .scritto con il palmare. ...xge fatica..

[dadduni]

vi illustro la situazione:
un contenitore con un piccolo foro in cima pieno di petrolio è capovolto all'interno di un contenitore chiuso pieno di acqua. L'acqua spinge in alto il petrolio per galleggiamento e lo fa fuoriuscire con una certa velocità ecc ecc ecc.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

nella somma delle pressioni oltrea quella di stevino devo metterci anche quella atmosferica? perché se agisce sia su acqua che su petrolio allora si annulla, ma se agisce solo su petrolio allora va considerata. Come faccio a capire se considerarla o no?

[guzz]

ma è un problema di fisica? puoi citare il testo per intero?

[dadduni]

Un contenitore cilindrico, di raggio D e altezza L, è completamente riemmpito di benzina e tenuto capovolto verticalmente come in figura, in un recipiente molto più grande contenente acqua. Ad un certo istante viene aperto sulla superficie superiore del contenitore cilindrico un piccolo foro. siccome la densità della benzina è minore di quella dell'acqua , l'acqua inizierà a spingere dal basso la benzina contenuta nel cilindro che, a sua volta inizierà a fuoriuscire dal foto superiore in un ambiente a pressione atmosferica. si calcoli il tempo t necessario affinchè l'acqua riempia completamente il contenitore svuotandolo dalla benzina.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[kyexim]

La pressione è indifferente quanto la dimensione del foro, se invece chiudi il foro il petrolio non riempirà mai del tutto il recipiente perché con la riduzione dello spazio la pressione dell'aria in esso rimasta aumenterà.

Come non detto, il secondo schema è ben diverso dall'altro.

[MarcoD]

si calcoli il tempo t necessario affinchè l'acqua riempia completamente il contenitore svuotandolo dalla benzina.

E' un problema di fisica tecnica intrigante e abbastanza complesso, che al momento non so risolvere, però introdurrei le seguenti precisazioni:

- Il contenitore dell'acqua è considerato molto grande rispetto quello della benzina ( infinito) , per cui non presenta una variazione di livello.

- Sempre il contenitore dell'acqua potrebbe o meno avere una apertura in comunicazione con l'atmosfera? Come si comporta nei due casi?

-Il tempo per espellere la benzina dipende anche dal diametro del foro, quindi il problema dovrebbe fissarne la sezione.


-Il tempo di espulsione poi dovrebbe essere infinito, perché al ridursi del livello della benzina, si riduce la pressione idrostatica, al cui ridursi si riduce il flusso. Forse il testo dell'esercizio chiede di calcolarne l'andamento.

-Forse è un problema non risolvibile in modo analitico in quanto non è lineare,
mi ricordo che il flusso attraverso una valvola/orifizio è proporzionale alla radice quadrata della differenza di pressione.

- Si trascurano gli effetti della capillarità e di accelerazione dei liquidi.

Attendo di leggere gli altri commenti.

p.s.; consiglierei una prova con olio e aceto, poi si adopera per condire l'insalata

[richiurci]

faccio solo qualche considerazione per ruggine cerebrale e poco tempo...

1- di solito in problemi del genere si trascurano deformazioni, attriti e adesioni superficiali.

2- di solito è il contrario, es il barometro di Torricelli: se si capovolge un contenitore senza forarlo in alto..in alto si crea una bolla ma non di aria ma di "vuoto" (e si usa il mercurio che non evapora)

3- in questo caso manca l'info, ma direi che nel serb grande l'acqua è infinita ma anche a pelo libero..altrimenti nel recipiente grande si creerebbe il vuoto.

4-puoi calcolare la spinta di archimede sul fluido, e quindi la pressione che esercita sul coperchio e sul foro. A questa sottrai la p atmosferica esterna e ottieni la P che "spinge" il petrolio fuori dal foro...

Ma a questo punto....non mi sembra più fisica "teorica" ma già un esercizio di dinamica dei fluidi, con la pressione variabile con il dislivello e il flusso in uscita dipendente da foro, liquido e pressione. Ma queste info mi sembra mancano...

E come dice Marco il tempo di svuotamento totale dovrebbe tendere a infinito...

[dadduni]

grazie a tutti per le mille risposte!
cerco di rispondere più o meno in ordine a tutti

- Sempre il contenitore dell'acqua potrebbe o meno avere una apertura in comunicazione con l'atmosfera? Come si comporta nei due casi?

è proprio questo il punto: dal disegno pare che il contenitore di acqua non abbia contatti con l'esterno invece il petrolio si. Quindi? sul petrolio agisce la pressione atmosferica e sul'acqua no?

Il tempo di espulsione poi dovrebbe essere infinito, perché al ridursi del livello della benzina, si riduce la pressione idrostatica, al cui ridursi si riduce il flusso.

questo credo non sia vero. L'andamento è sicuramente differenziale ma il problema fornisce i diametri di foro e contenitore cilindrico, si imposta l'equazione di continuità

da cui


che è di primo grado a variabili separabili si esplicita il tempo e poi si calcola la velocità di uscita da Bernoulli.

Non ho avuto problemi a risolvere questo quesito, il problema è che la pressione atmosferica è maggiore della pressione di Archimede sulla benzina quindi se utilizzo la pressione atmosferica solo sulla benza,questa non fuorisce affatto dal foro perché l'atmosferica la mantiene dentro

se invece dico che la pressione atmosferica agisce sia su benzina che su acqua in quel caso si annullano e l'unica pressione sulla benzina è archimede e torniamo alla soluzione differenziale di prima.

Come faccio a stabilire che anche sull'acqua c'è pressione atmoferica?