31, si espande dallo spazio A attraverso il rubinetto B, nello spazio vuoto B, senza eseguire perciò il lavoro di sollevamento dello stantuffo, la sua temperatura rimane inalterata.
Ciò è rigorosamente vero per un gas perfetto, che obbedisca cioè esattamente alla legge di Boyle. Invece i gas reali, che si allontanano alquanto da questo comportamento teorico, cambiano un po’ di temperatura espandendosi attraverso al rubinetto S, anche senza eseguire lavoro esterno.
Ciò fu dimostrato da Joule e Lord Kelvin, i quali provarono che per l’aria si ha un raffreddamento proporzionale alla differenza di pressione che si verifica durante l’espansione. Precisamente a ogni atmosfera di diminuzione nella pressione corrisponde, per l’aria, un raffreddamento di 0°,28.
Mentre il raffreddamento dipende dalla differenza tra le pressioni iniziale e finale in A, il lavoro che noi dovremmo eseguire per ristabilire in A la pressione primitiva si dimostra che dipende dal rapporto tra quelle pressioni. Se adunque le due pressioni sono 200 e 1 atmosfera, il lavoro da noi compiuto sarà proporzionale al numero 200 = 200/1 e il raffreddamento nell’espansione sarà proporzionale al numero 199 = 200 - 1; invece se il fenomeno si compie tra 200 e 20 atmosfere, il lavoro compito sarà solo come 10 = 200/20, mentre il raffreddamento sarà poco diverso da quello di prima: 180 = 200 - 20.
Adunque nel secondo caso noi otterremo circa lo stesso raffreddamento, eseguendo un lavoro venti volte più piccolo.
Si immagini adesso (fig.
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Boyle Joule Lord Kelvin
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