Il fissaidee

Quinta tappa

Il termine “Fluidi” indica collettivamente i due stati di aggregazione della materia nei quali essa è in grado di scorrere, cioè - appunto - di “fluire”. Fluidi sono, quindi, i liquidi e i gas. Dal punto di vista linguistico è utile prestare attenzione al fatto che nel parlare comune, a differenza di quanto avviene col linguaggio della fisica, il termine “fluido” spesso viene inteso come sinonimo di “liquido”!

Caratteristica comune dei fluidi è la mancanza di una forma propria. Ad esempio, l’acqua contenuta in un bicchiere ha una forma approssimativamente cilindrica; se però la stessa acqua viene versata per terra, assumerà la forma di uno strato sottile. Stesso discorso per i gas: del fumo contenuto in un palloncino posto in una scatola sigillata ha una forma grosso modo sferica; se però il fumo viene lasciato uscire dal palloncino assumerà essenzialmente la forma della scatola. Cos’è dunque che differenzia i liquidi dai gas, dal momento che entrambi sono privi di forma propria? È il comportamento del loro volume. Infatti, una porzione di liquido possiede un volume fissato: ad esempio l’acqua contenuta in una bottiglia da un litro, continuerà ad avere il volume di un litro anche se la versiamo sul pavimento. Mentre una porzione di gas assume immancabilmente il volume massimo possibile, compatibilmente col contenitore nel quale è eventualmente confinata. Riprendendo l’esempio del palloncino pieno di fumo citato sopra, quando il fumo è costretto nel palloncino ha un certo volume; invece quando viene lasciato uscire da esso finirà con l’occupare l’intera scatola, assumendo quindi un volume maggiore.

La proprietà di un materiale, consistente nel mantenere invariato il volume di una fissata porzione di esso, è detta incomprimibilità. Pertanto i fluidi incomprimibili sono essenzialmente quelli che chiamiamo liquidi. Il concetto di incomprimibilità lo abbiamo sin qui descritto a parole, cioè qualitativamente. Come ben sappiamo, però, per poter fare scienza è necessario esprimere le proprietà fisiche mediante grandezze suscettibili di essere misurate. La grandezza che permette di definire in maniera quantitativa l’incomprimibilità di un materiale è la sua densità. Questa, generalmente indicata con la lettera greca \( \rho \), è definita come il rapporto tra la massa  \( M \) di una data porzione del materiale e il volume \( V \) che questa occupa:  \( ρ=M/V \). Pertanto nel S.I. la sua unità di misura è kg/m³.

Possiamo quindi dire che un fluido incomprimibile ha densità costante (a una fissata temperatura). Così, per esempio, la densità dell’acqua è circa uguale a 10³ kg/m³ (a temperatura ambiente) e non dipende dal fatto che l’acqua sia posta in un bicchiere aperto oppure la si tenga “pressata” in una siringa tappata dalla parte dell’ago. La densità dell’aria che respiriamo, a sua volta, è pari a circa 1,23 kg/m³ in condizioni standard. Tuttavia, se riempiamo d’aria una siringa tappata dal lato dell’ago e spingiamo sullo stantuffo, riusciamo ad aumentare con grande facilità la densità dell’aria in essa contenuta, come risulta evidente dal fatto che il suo volume diminuisce, mentre la massa resta costante.

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