Ci sono diversi modi per farlo:
1) (il più semplice) — cercarlo in un libro. Il mio CRC Handbook of Chemistry and Physics dà la densità dell’aria secca a 20C a 760 mm di mercurio (un’atmosfera di pressione) a 1,204 milligrammi per centimetro cubo. Lascio a voi la conversione in libbre e piedi cubi. La densità dell’aria dipende dalla pressione e dall’umidità.
2) Puoi pesarla su una bilancia. Ma fate molta attenzione a questo! Se riempite un contenitore (pallone, pallone) con aria e lo mettete su una bilancia, misurerete il peso del pallone più il peso dell’aria, *meno* il peso del volume d’aria che viene spostato dal pallone gonfiato (questa è la forza di galleggiamento). La forza di galleggiamento è abbastanza evidente se si mette l’elio in un pallone, perché il peso totale dell’elio più il pallone meno la forza di galleggiamento può essere negativo.
Potresti prendere due contenitori di metallo ugualmente pesanti (controlla con una bilancia, e puoi aggiungere piccoli pesi su un lato se non sono ugualmente pesanti). Si può misurare la loro differenza di peso su una bilancia (di nuovo, aggiungendo pesi su un lato fino a quando non si bilanciano), quando un contenitore ha aria dentro e l’altro ha il vuoto. Ma poi la parte difficile è ottenere il vuoto in uno dei contenitori.
(Forse si potrebbe pesare un barattolo di noci sottovuoto, poi aprire un po’ il coperchio e pesarlo con l’aria dentro. Potresti capire il volume d’aria vedendo quanta acqua devi versare per riempire il barattolo fino all’orlo. Poi asciuga rapidamente le noci, perché sono troppo buone per sprecarle. Immagino che il vuoto iniziale sia abbastanza buono. / mbw)
Un’alternativa è mettere due atmosfere di aria pressurizzata in un contenitore e un’atmosfera d’aria nell’altro e poi la differenza di peso sarà quella che vuoi.
Puoi tornare ai palloncini — gonfiare un palloncino con aria e uno con elio e trovare la loro differenza di peso (dovrai comunque legare il palloncino con elio alla bilancia), e avrai ancora bisogno della densità dell’elio per ottenere la tua risposta finale.
Se il tuo contenitore è speciale con un pistone che può essere spostato dentro e fuori e tenuto lì (forse puoi farlo con delle viti), puoi mettere un’atmosfera d’aria in un contenitore da due piedi cubi, pesarlo, e poi spremere l’aria dentro fino a un piede cubo e pesarlo. Il contenitore e l’aria all’interno peseranno lo stesso, ma la differenza nella forza di galleggiamento sarà il peso di un piede cubo d’aria.
Ti vengono in mente altri modi per farlo?
Tom J.
(pubblicato il 22/10/2007)