Massa d’aria in movimento: il vento

IL VENTO Il vento è un fenomeno naturale dato dalle differenze di pressione tra due punti dell’atmosfera. Il Sole, infatti, non riscalda in modo uniforme le masse d’aria che si trovano al di sopra della superficie terrestre: l’aria calda (meno densa ) tende a salire, mentre quella fredda (più densa) va verso il basso.

Inoltre, la densità dell’aria cambia in relazione al contenuto di umidità (è meno densa dove l’umidità è maggiore; più densa quando l'aria è secca). Da queste differenze di densità nascono i venti, che soffiano dalle zone di alta pressione a quelle di bassa pressione per ristabilire l’equilibrio termico, proprio come avviene per un liquido che fluisce in due vasi comunicanti.

I monsoni: Sono venti stagionali che spirano: dal mare verso terra durante l’estate dalla terra al mare in inverno. Nella stagione estiva, infatti, le masse d’aria che si trovano sopra la terra ferma sono più calde di quelle che sovrastano i mari; in inverno, al contrario, l’acqua rilascia lentamente il suo calore riscaldando l’aria più di quanto non faccia la terra.

La brezza marina E’ data da una diversa capacità termica continente/mare Durante il giorno la superficie del mare più fredda della superficie della costa, quindi si ha la Brezza di mare: vento che spira dal mare verso la costa. Durante la notte la superficie del mare più calda della superficie della costa, quindi si ha la Brezza di terra: vento che spira dalla costa verso il mare.

Dimostrazione sperimentale: Per dimostrare l’effetto della temperatura sulle variazioni di densità dei fluidi abbiamo fatto due esperimenti che troverete nelle slide successive.

Variazione della densità dell’aria. SCOPO: dimostrare come varia la la densità dell’aria con il variare della temperatura. MATERIALI: • giostrina con renne • candela • accendino PROCEDIMENTO: 1. prendere la giostrina 2. posizionare sotto una candela accesa 3. aspettare qualche minuto. OSSERVAZIONI: dopo qualche minuto le renne iniziano a girare , se togliamo la candela le renne si fermano. CONCLUSIONI: poiché la candela riscalda l’aria che diventa meno densa e tende a salire perché più leggera, questo crea uno spostamento d’aria (corrente d’aria) che muove le renne.

Aria calda è più o meno densa? SCOPO: osservare come si modifica il volume dell’aria contenuta in un recipiente in seguito a un aumento di temperatura MATERIALE: • bottiglia di vetro vuota perfettamente asciutta. • palloncino. • fonte di calore ( acqua calda, fornello, fon o altro). • Recipiente di acqua fredda. PROCEDIMENTO: 1. chiudere l’imboccatura della bottiglia con un palloncino fissandolo con un elastico in modo che non si sganci. 2. scaldare la bottiglia. OSSERVARE: dopo alcuni minuti il palloncino inizia a gonfiarsi. Se immergiamo la bottiglia nell’acqua fredda: immediatamente il palloncino si sgonfia. CONCLUSIONI: un aumento di calore determina un’ aumento di volume dell’aria della bottiglia che può essere osservato con il gonfiarsi del palloncino. Infatti, per effetto del calore l’aria diventa meno densa molecole aumentano la loro energia di attivazione che le fa allontanare. Al contrario quando raffreddiamo la bottiglia, le molecole diminuiscono la loro agitazione e il palloncino si sgonfia.