Come si calcola la portata di un fluido

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

La fisica è una materia vasta ed interessante allo stesso tempo, e di non facile comprensione. Per capirla a fondo è necessario studiare molto e a fondo per carpirne ogni singolo aspetto. Bisogna quindi partire da solide basi per poter accedere ad argomenti molto più complessi. In questa guida vedremo come si calcola la portata di un fluido, ma per prima cosa è meglio avere le idee chiare su questo concetto. La portata è la quantità di liquido che passa attraverso una sezione di area (detta A) nella unita tempo (detta t). Il termine fluido comprende ogni materiale che assume la forma del recipiente che lo contiene. Un'altra caratteristica dei fluidi è quella di potersi deformare illimitatamente quando sono sottoposti a delle forze. Alcuni esempi di fluidi sono i liquidi, i materiali gassosi e alcuni solidi di tipo plastico. La portata si calcola attraverso numerose tecniche che possono essere più o meno complicate e che dipendono da diverse variabili come il tipo di moto, di sostanza fluida e dalla temperatura. Vediamo quindi come si calcola la portata di un fluido, dando utili consigli in merito.

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Occorrente

  • Calcolatrice
  • Libro di fisica
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Definizione di portata

Il metodo più semplice per il calcolo della portata si basa sulla sua definizione stessa e prende il nome di misurazione volumetrica. Per effettuare questo calcolo della portata di un fluido è necessario moltiplicare l'area della sezione in cui il fluido passa nell'unità di tempo per la velocità del fluido e per il coseno dell'angolo che si forma rispetto alla sezione. Solitamente non si utilizza questo sistema di misurazione per fini industriali, ma per la corretta taratura degli strumenti di misura e per la verifica dei coefficienti di afflusso delle macchine a strozzamento.

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Procedimenti per calcolare la portata

Esiste anche un secondo metodo per calcolare la portata di un fluido. Questo secondo procedimento esprime la portata in forza della massa, per questo prende il nome di misurazione massiva. Per ottenere quindi la massa che scorre attraverso una sezione nell'unità di tempo è necessario moltiplicare l'area di questa sezione per la densità del fluido e per la velocità media del flusso. Questo calcolo non dà origine ad un dato universale per tutto il fluido, infatti, essendo a velocità considerata come media, il dato finale sarà anch'esso medio. Per avere una definizione di portata massiva più precisa saà necessario prendere in considerazione vari punti e poi fare una media.

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Grandezza di misura della portata

Come tutte le grandezze scalari derivate, la portata di un fluido ha un'unità di misura all'interno del Sistema Internazionale. Quando si calcola la portata con il metodo volumetrico, l'unità di misura da usare è il metro cubo fratto secondo (m^3/s). Nel caso si calcoli la portata massiva, l'unità di misura sarà kg/s. Per passare dalla portata volumetrica alla portata massiva, è necessario moltiplicare la portata volumetrica per la densità del fluido.
Calcolare la portata di un fluido non è per nulla difficile come si potrebbe pensare, ma per capire bene il concetto è necessario dedicare molto studio. Questa guida potra' rivelarsi un efficace metodo per iniziare a capire meglio questo argomento. Vi auguro quindi buono studio.
Alla prossima.

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