Piove

nuvoletta nel cielo, carica di pioggiaHa preso a piovere. Pare che nei prossimi giorni ne verrà giù parecchia di acqua. Domenica, mentre guardavo il cielo nuvoloso sopra di me, mi è venuto da pensare alla massa di acqua che ci cade in testa. Mio padre si è fatto due risate, guardando il pluviometro la sera: “poca roba, sarà un millimetro a star larghi” mi dice. Già. Ma quanta acqua sarà? Su di un ettaro di superficie, una lama d’acqua di un millimetro totalizza un volume di 10 metri cubi. Se consideriamo che dalle nostre parti, nella media pianura modenese, abbiamo apporti medi di precipitazioni di 700 – 800 mm/anno, stiamo parlando di una massa di circa 7500 t/ha. Come dire che sulla terra di mio padre ne cascano dal cielo non meno di 63.000 tonnellate all’anno. Mica poco.

Un’altra cosa che mi incuriosisce in tutta questa faccenda è il flusso di energia: per far evaporare quella massa di acqua occorre calore, quello del sole; e tanto anche. L’energia richiesta per far evaporare un litro d’acqua è indicata anche qui, stiamo attorno a 540 Kcal. Ad essa occorre aggiungere il calore che normalmente servirebbe per raggiungere il bollore: possiamo stimare una spesa di circa 620 Kcal/kg. Per fare un raffronto, un litro di petrolio standard fornisce grossomodo 10.000 Kcal. In questa maniera le 63.000 t di cui sopra hanno divorato, in fase di evaporazione, 39060000000 Kcal; l’equivalente di 3900 t di petrolio standard. Una bella cifra davvero: stando al dato 2009, rappresenterebbe la domanda di energia primaria di circa 1400 italiani.

Il mio comune ha una superficie di circa 101 kmq; l’apporto annuale di acqua piovana può aggirarsi attorno a 76 milioni di metri cubi, con una spesa energetica di evaporazione dell’ordine di 4,7 Mtep.

E le potenze coinvolte? Un temporale morto forte scarica in un’oretta anche 30 – 40 mm di pioggia, e a volte anche di più. Se immaginiamo di veder cascare in un’ora da 2500 metri di altezza questi 40 mm di pioggia, su di un ettaro di superficie la perdita di energia potenziale gravitazionale risulta essere 400.000 [kg] * 2500 [m] * 9,81 [m/s^2] = 9810000000 [J]. Messa in altri termini, questo modesto temporale libera una potenza  meccanica media di 2725 kw; quasi tutta dissipata per resistenza aerodinamica.

Il rendimento meccanico del ciclo dell’acqua è teoricamente calcolabile: pensando che il vapore condensi più frequentemente a circa 3500 m di altezza (troposfera relativamente bassa), la caduta un chilogrammo di acqua fornirebbe lavoro meccanico per circa 34 kJ, oppure 8,2 kcal. Da mettere a confronto con i quasi 2600 kJ richiesti in fase di evaporazione: poco più dell’un per cento reso in forma meccanica.

Il ciclo dell’acqua rappresenta una macchina termica inefficiente, ma dimensionalmente poderosa.

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Una risposta a Piove

  1. cerchio ha detto:

    Stiamo facendo un sondaggio sul nucleare: favorevoli o contrari ??? vorremmo sapere il vostro parere, se volete fatecelo sapere,
    il nostro blog è http.ourplanetlife.wordpress.com
    Marialuisa della redazione di http://www.ourplanet.it sito ecologico

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