[Risolto] PROBLEMA FISICA DILATAZIONE TERMICA VOLUMICA

L'acqua aumenta di volume e diminuisce di densità.

V = Vo + Vo * (alfa) * (delta t)

alfa = coefficiente di dilatazione dell'acqua = 2,1 * 10^-4 °C^-1

V = 2,0 + 2,0 * 2,1 * 10^-4 * (94,5° - 18,8°) = 2,0 + 0,032 = 2,032 litri;

2,0 litri = 2,0 dm^3 = 2,0 * 10^-3 m^3.

massa = d * Vo = 999 * 2,0 * 10^-3 = 1,998 kg

densità (a 94,5°); d1 = massa / volume = 1,998 kg / (2,032 * 10^-3 m^3);

densità 1 = 983,3 kg/m^3;

Variazione densità = 983,3 - 999 = - 15,7 kg/m^3;

Delta d = d1 - d = - 16 kg/m^3 (diminuzione di densità).

Ciao @afhh

coefficiente di dilatazione termica volumica β dell'acqua : 2,1*10^-4 °C^-1

Vf = Vi(1+β*ΔT)

Vf = Vi(1+2,1*10^-4*(94,5-18,8)) = 1,01590Vi

a massa costante si ha la seguente uguaglianza 

1,01590Vi*ρf = Vi*999

ρf = 999/1,01590 = 983,4 kg/m^3

Δρ = ρf-ρi = 983,4-999 = -15,6 kg/m^3

Nella definizione di densità
* d = m/V
è solo la massa a non variare con la temperatura
* m = d*V = D*v (densità piccola con volume grosso e viceversa)
da cui
* d = (v/V)*D
* Δd = d - D = (v/V - 1)*D
Con
* D = 999 kg/m^3
* ΔT = 94.5 - 18.8 = 75.7 °C
* v = 1/500 m^3 (2 L)
* Δv = k*v*ΔT = (757/5000)*k m^3
* V = v + Δv = (757*k + 10)/5000 m^3
si ha
* Δd = (v/V - 1)*D = ((1/500)/((757*k + 10)/5000) - 1)*999 =
= - 756243*k/(757*k + 10) kg/m^3
---------------
Per il coefficiente "k" di dilatazione volumica dell'acqua calda io trovo, nei testi d'impianti, valori da 310 a 390 ppm secondo i contesti; invece il risultato atteso
* 756243*k/(757*k + 10) = 16 kg/m^3
presupporrebbe
* k = 160/744131 ~= 0.0002150159 ~= 215 ppm
in sostanziale accordo col valore riportato, p.es., in
http://www.bisceglia.eu/chimica/tabelle/dilacubi.html
ma con un'enorme differenza con quello dei testi tecnici.