venerdì 18 marzo 2011

Effetto Joule: ecco perché funziona il ferro da stiro!

 

Effetto Joule.

Diversi elettrodomestici come il tostapane e il ferro da stiro, una volta collegati alla presa della corrente, si riscaldano notevolmente. Qual è la spiegazione di questo fenomeno?

ferro da stiro tostapane

Sappiamo che l’energia non si crea dal nulla. Vediamo allora in quale maniera si ottiene l’energia termica finale a partire da quella elettrica iniziale.

Nel generatore le cariche acquistano energia potenziale e nel conduttore collegato al generatore stesso, gli elettroni, a causa delle forze del campo elettrico, si mettono in movimento, per cui la loro energia potenziale inizia a trasformarsi in energia cinetica. Tuttavia, gli elettroni non si spostano in uno spazio vuoto. Considerata la struttura del conduttore, dopo un percorso più o meno breve essi urtano contro gli ioni del reticolo cristallino, i quali accrescono così la loro energia di oscillazione a scapito di quella cinetica delle particelle cariche.

effetto Joule

Dopodiché, gli elettroni, la cui velocità in seguito all’urto è diminuita, vengono nuovamente accelerati dalle forze del campo elettrico: il processo si ripete. Tali eventi, che a livello microscopico provocano un aumento dell’energia cinetica media di oscillazione degli ioni del reticolo, equivalgono a livello macroscopico a un innalzamento della temperatura del conduttore. Questo fenomeno viene definito effetto Joule.

L’effetto Joule è quindi quel processo fisico nel quale l’energia elettrica si dissipa, al passaggio della corrente attraverso i conduttori, sotto forma di calore.

Se non ci fosse l’effetto Joule, una volta innescata, la corrente elettrica all’interno del conduttore potrebbe essere mantenuta all’infinito, senza più la necessità di continuare a far funzionare il generatore… Purtroppo non è così, tranne nel caso particolare dei superconduttori.

Cerchiamo adesso di quantificare le conseguenze dell’effetto Joule.

In base al principio di conservazione dell’energia, possiamo dedurre che tutta l’energia termica Q (calore) dissipata deve essere uguale al lavoro LAB compiuto dalle forze del campo elettrico per spostare la carica q da un estremo A all’altro estremo B del conduttore, tra i quali si ha la differenza di potenziale :

Q = LAB

Conseguentemente, la potenza P = Q/Δt perduta nell’intervallo di tempo Δt in seguito al passaggio nel conduttore della corrente elettrica I, che provoca una perdita di energia sotto forma di calore Q, coincide con il rapporto P = LAB/Δt.

Ricorrendo alla definizione di differenza di potenziale e a quella di intensità di corrente elettrica, con alcuni semplici passaggi si trova la relazione:

P = I·ΔV

Tale legge, che prende il nome di legge di Joule, se facciamo ricorso alla prima legge di Ohm (ΔV = R·I), assume l’espressione piuttosto significativa:

P = R·I2

La potenza dissipata per effetto Joule da una corrente elettrica che attraversa un conduttore è direttamente proporzionale:

  • alla resistenza R del conduttore;
  • al quadrato dell’intensità di corrente I.

Dal momento che questa potenza deve essere resa disponibile dal generatore per garantire il passaggio della corrente, ne segue che P = R·I2 (oppure P = I·ΔV) rappresenta anche la potenza che deve essere fornita dal generatore continuamente per mantenere in circolo la corrente I.


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La luna piena più grande il 19 marzo 2011, ma non è vero!

 

Il web ormai è pieno di notizie scientifiche imprecise e impregnate di catastrofismo. L’ultima che ho intercettato è quella della Luna piena più grande, fenomeno che accadrà domani 19 marzo 2011.

In giro per la rete potete trovare di tutto. Catastrofi annunciate, terremoti, inondazioni, sfiga per tutti i gusti.

apogeo e perigeo

Per fortuna non è vero niente, perché di catastrofi ne succedono già abbastanza e non c’è affatto bisogno di collegarle ad eventi che non possono provocarle.

1) Prima di tutto non è vero che la Luna piena del 19 marzo 2011 è la più vicina dal 1992. Guardiamo questa tabella (tratta da qui):

Data Distanza (Km)
19/01/1992 356550
08/03/1993 356528
10/01/2005 356570
12/12/2008 356566
19/03/2011 356575

Come potete vedere dal 1992 ci sono stati altri 3 eventi di Luna piena più vicina rispetto a quello del 19 marzo 2011.

2) La Luna si trova al Perigeo (punto dell’orbita più vicino alla Terra) ogni 27 giorni e mezzo, anche se in quel momento non capita sempre che si trovi nella fase di Luna piena. Non mi risulta che avvengano catastrofi ogni 27 giorni e mezzo (purtroppo possono capitare anche più spesso…)

3) Non c’è nessuna correlazione tra distanza lunare e catastrofi naturali, come si è potuto osservare in secoli di rilevazioni e osservazioni.

L’unica correlazione che sono riuscito a rilevare è quella tra le catastrofi e coloro che le sfruttano per sembrare superiori agli altri, dotati di maggiori poteri, di maggiori conoscenze, di superiore intelligenza.

In realtà sono loro la vera catastrofe, perché con la loro ignoranza, presunzione e maniacale desiderio di mettersi in mostra, infestano un mezzo di comunicazione meraviglioso come internet e riescono persino ad influenzare i programmi televisivi.

Buona Luna piena Occhiolino


giovedì 17 marzo 2011

Cos’è una nevrosi?

 

Spesso mi capita di sentire una domanda: cos’è esattamente una nevrosi? Che differenza c’è con la psicosi? La nevrosi è essenzialmente una forma di disadattamento per cui un individuo non riesce ad affrontare le proprie ansie, lo stress e i conflitti interiori. Il nevrotico (cioè un individuo affetto da nevrosi) sviluppa sintomi di disagio che ostacolano una vita normale, ma non cade ancora nella psicosi, senza quindi un grave squilibrio della personalità, alienazione mentale o perdita di lucidità. Le nevrosi si manifestano con sintomi di varia natura, sia fisici che psichici: stati di ansia, debolezza, fobie, ossessioni, insicurezza, reazioni inadeguate, eccessiva sudorazione e tachicardia.

nevrosi

Si distinguono vari tipi di nevrosi:

- Nevrosi coatte. Possono esprimersi in pensieri ricorrenti, impulsi irresistibili a ripetere azioni sempre identiche, spesso associate a fobie.

- Nevrosi d’angoscia. Sono caratterizzate da un timore ingiustificato.

- Nevrosi da trauma. Sono scatenate da un da un evento particolarmente sconvolgente.

- Nevrosi isterica. Detta anche isteria, è una forma nevrotica caratterizzata da manifestazioni somatiche e psichiche che insorgono con la tendenza alla drammatizzazione e all'esagerazione. È legata a uno spostamento sul piano organico di problematiche psicologiche; è anche detta isteria di conversione.

I sintomi di questi disturbi psichici sono interpretati dalla psicoanalisi come espressione di un conflitto interno al soggetto. La terapia si basa essenzialmente su interventi di psicoterapia e di ordine familiare, ambientale e sociale.


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Cosa sono le radiazioni?

 

I materiali delle centrali nucleari rilasciano radiazioni ionizzanti, cioè onde elettromagnetiche che vanno a modificare la chimica e la fisica delle nostre cellule, dei nostri tessuti e quindi del nostro corpo.

Le onde elettromagnetiche, se hanno un’energia sufficiente, possono determinare la ionizzazione degli atomi. In pratica, l’atomo colpito dalla radiazione, perde uno o più elettroni. Questa perdita di elettroni causa una modificazione della struttura molecolare delle molecole organiche che costituiscono il nostro corpo. Una dose di radiazioni modesta non provoca danni visibili, anche perché ogni giorno siamo sottoposti a radiazioni ionizzanti di origine ambientale. Quando però la dose di radioattività supera un certo limite la morte può essere istantanea.

Le cellule più vulnerabili alle radiazioni sono le cellule del sangue, quelle che rivestono l’apparato gastroenterico e quelle del sistema nervoso centrale. Una delle conseguenze più gravi è però la possibilità delle radiazioni ionizzanti di spezzare la catena di DNA che si ricompatta in seguito in maniera differente, causando malformazioni nelle generazioni successive.

Nel filmato seguente potete seguire in servizio che illustra in modo chiaro ed esaustivo il perché le radiazioni siano così pericolose e letali.

Buona visione.

Cosa sono le radiazioni e come agiscono


Buon compleanno Italy

 

Stamattina, 17 marzo 2011, un augurio “internazionale” all’Italia Occhiolino. 150 anni dell’Unità d’Italia. Anche Google stamattina ci ha regalato questo bellissimo logo:


mercoledì 16 marzo 2011

Gli animali possono prevedere i terremoti e i maremoti?

 

Spesso sembra che gli animali percepiscano cose che gli esseri umani non possono percepire. Però finora non sembra che ci siano molte testimonianze di animali che hanno in qualche modo “previstoil terremoto e lo tsunami avvenuti in Giappone giorno 11 marzo 2011. C’è da dire che dopo il disastro e con il pericolo nucleare imminente, l’attenzione non si è di certo focalizzata sugli animali. Nei prossimi mesi potremo saperne di più riguardo a come gli animali del Giappone hanno reagito a questo disastro geologico.

tsunami Giappone

Sappiamo però che gli animali delle zone colpite dallo tsunami del 2004, che coinvolse l’Oceano Indiano, ebbero qualche reazione interessante prima del disastro. Molti testimoni riferirono che gli animali selvaggi, come gli elefanti e le scimmie, si spostarono verso le zone più alte. Anche gli animali domestici mostrarono un livello di irrequietezza anomalo.

Questo significa che gli animali possono davvero predire le catastrofi naturali?

Gli animali selvatici per sopravvivere nel loro ambiente devono avere dei sensi molto sviluppati. L’olfatto, la vista, l’udito e anche la capacità di percepire le vibrazioni devono essere sviluppati al massimo. La loro sensibilità è notoriamente molto superiore a quella degli esseri umani. Sembra che alcune specie siano persino in grado di percepire e utilizzare i campi elettromagnetici per orientarsi o per trovare le prede. Questa è una capacità totalmente assente negli uomini.

Per quanto strano possa sembrare, sia che si tratti dell’acutezza dei normali cinque sensi, sia che si tratti di un sesto senso che noi umani non possediamo, non c’è nulla di paranormale nelle straordinarie capacità degli animali.

In effetti alcune ricerche stanno studiando la capacità degli animali nel percepire le avvisaglie di tali disastri in modo da essere utilizzati come un sistema di allarme precoce.


martedì 15 marzo 2011

Incubo nucleare in Giappone

 

Incubo nucleare. E’ davvero un brutto sogno, ma stavolta non ci risveglieremo, perché siamo già perfettamente svegli. Il rischio delle centrali nucleari è tornato alla ribalta dopo il terremoto di grado 9.0 della scala Richter avvenuto in Giappone.

Esplosione nella centrale nucleare di Fukushima

Ma le centrali nucleari sono davvero così pericolose?

In realtà il discorso è abbastanza complesso. In territori come il Giappone o come l’Italia le centrali nucleari, per quanto possano essere progettate e costruite con i più moderni sistemi di sicurezza, non saranno mai perfettamente sicure. Le zone sismiche non rendono sicure nemmeno le nostre abitazioni, figuriamoci le centrali nucleari. In Francia la situazione delle centrali nucleari è ben diversa. Il territorio della Francia non è altamente sismico e i francesi hanno fatto benissimo ad investire nel decenni passati in modo massiccio nell’energia nucleare. Ora l’80% del loro fabbisogno energetico deriva dal nucleare e, come ha già affermato Sarkozy, non hanno nessuna intenzione di diminuire la potenza prodotta.

Nel caso dell’Italia invece non conviene affatto investire nel nucleare. Come avevo detto prima, l’Italia è un territorio ad alta sismicità (la maggior parte del territorio, almeno) e ciò aumenta in maniera notevole la probabilità di incidenti che possono spargere grandi quantità di radioattività nel territorio. In Italia sarebbe certamente più conveniente investire nell’energia solare e nell’energia eolica. E anche in Giappone sarebbe meglio fare la stessa cosa. Per fortuna il mondo delle energie rinnovabili e “pulite” è un mondo in grande fermento e, personalmente, mi aspetto grandi cose nel futuro da questo tipo di fonti energetiche.

Personalmente credo che il terremoto del 11 marzo 2011 in Giappone possa farci riflettere sul tema della sicurezza delle centrali nucleari. Potremmo schematizzare la situazione in questo modo:

  1. Le centrali nucleari hanno una produzione energetica notevole che supera i 1500 megawatt di potenza. Una grande turbina eolica produce “solo” 5 megawatt, quindi per eguagliare una centrale eolica occorrerebbero 300 turbine eoliche alte più di 100 metri! I più potenti impianti solari fotovoltaici del mondo non arrivano a produrre 100 megawatt. Ce ne vorrebbero 15 per eguagliare una sola centrale nucleare. In definitiva le centrali nucleari sono imbattibili (per il momento) per quanto riguarda la produzione energetica.
  2. Ovviamente le centrali nucleari sono costose e richiedono più infrastrutture rispetto, ad esempio, ad una centrale solare fotovoltaica. Richiedono anche più manutenzione.
  3. Come abbiamo visto, in caso di terremoto, non c’è centrale nucleare che tenga. Può avere ogni tipo di sistema di sicurezza, ma diventa lo stesso un pericolo per vaste aree abitate a causa della contaminazione radioattiva che può causare. Per non parlare dei danni a lungo termine che la stessa radioattività può produrre (malformazioni, tumori, ecc…).
  4. Per quanto riguarda l’Italia il gioco non vale la candela. Il nucleare non fa per noi a causa della struttura del territorio (dissesto idrogeologico, sismicità, ecc…). Nel nostro Paese l’uso del solare e dell’eolico è un investimento più sicuro anche a lungo termine.

Spero che l’incidente di Fukushima possa far capire che è arrivato il momento di investire in maniera decisa sulle fonti energetiche rinnovabili.


Space X Starship: il nuovo tentativo di lancio del 18 novembre 2023.

Vediamo un frammento della diretta del lancio dello Starship del 18 noembre 2023. Il Booster 9, il primo stadio del razzo, esplode poco dopo...