| Il funzionamento di un camino
si basa sul principio dei vasi comunicanti, che prevede che un fluido contenuto
in due o più vasi, comunicanti tra loro, tenda ad assumere e conservare
lo stesso livello, posto che abbia la stessa densità, in ogni vaso. E’,
in effetti, un’applicazione del principio di gravità. Anche l’aria è un
fluido, che possiede una massa, e quindi un peso. Come per tutti i gas,
il peso dell’aria è funzione della sua densità; cioè della quantità di materia
per unità di volume. Consideriamo infine che la densità di un fluido è anche
funzione della sua temperatura: tanto maggiore la temperatura, tanto minore
la densità. |
 |
Osservando il disegno a sinistra, si immaginino due camini,
"A" e "B", di identica altezza, posti in comunicazione tra di loro, alla
base, da un tratto orizzontale, munito al centro di una saracinesca che
li separi. Alla temperatura ambiente, le due colonne d’aria contenute nei
camini, avranno la stessa densità, e quindi lo stesso peso: saranno perciò
in equilibrio statico. Se però provvediamo, alla base della colonna A, a
fornire calore, la temperatura della colonna d’aria contenuta in A comincerà
a salire. L’aumento della temperatura, accelerando il moto delle molecole
del gas, provocherà una sua espansione; una parte dei gas sarà espulsa dalla
sommità del camino, mentre la parte restante all’interno diminuirà la sua
densità, e di conseguenza diventerà più leggera.
A questo punto, aprendo
la saracinesca e mettendo in comunicazione le due colonne, rompiamo l’equilibrio
statico tra di loro. L’aria contenuta nella colonna A, meno densa, e quindi
più leggera, tenderà ad essere espulsa dalla sommità del camino dall’aria
contenuta nella colonna B, che, essendo più fredda, e quindi più densa e
più pesante, per gravità tenderà a prenderne il posto, per ristabilire l’equilibrio.
A contatto con la fonte di calore, però, l’aria fredda proveniente dalla
colonna B aumenterà di temperatura, e divenuta anch’essa più leggera, verrà
spinta verso l’alto dalla sempre nuova aria che sopraggiunge: l’unione delle
due colonne più il calore continuo, determinano il funzionamento continuo
del sistema. |
A cosa servono le canne fumarie?