Pressione minima, pressione massima

L'altalena della pressione nei tubolari: i perché e le relazioni matematiche

Due fenomeni da distinguere nettamente:

Perdita di gas dai tubolari

Grazie alla ottime doti di impermeabilità dei tessuti, normalmente (lasciamo perdere i gommoni da buttare per microporosità), un'eventuale perdita di gas può avvenire soprattutto dalle valvole. Ho però verificato che su un buon gommone questa perdita è molto ridotta. Praticamente in un mese bastano uno, al massimo due ripristini della pressione col gonfiatore.

Crescita e diminuzione della pressione interna (indipendentemente da ogni perdita di gas) a causa delle variazioni di temperatura del gas nei tubolari.

La pressione operativa (quella consigliata dal fabbricante) dell'ordine di 0,2 - 0,25 bar relativi. Per confronto, teniamo presente che è parecchio inferiore a quella dei pneumatici delle autovetture e questo spiega perché basta una piccola variazione di temperatura dell'aria per vedere effetti di "ammosciamento" o di "indurimento" sensibile. Sappiamo bene che la giusta pressione dei tubolari è importante per navigare (soprattutto sugli smontabili una pressione troppo bassa può provocare seri danni).

L'altalena della pressione nel caso di uno smontabile

Routine: gonfiamo sulla spiaggia e poi mettiamo il gommone in acqua. Nel giro di poco tempo il gommone si ammoscia. Dobbiamo pompare altra aria, eppure certo nel frattempo non c'è stata alcuna perdita.

L'ammosciamento da cosa dipende? Dalla differenza fra la temperatura dell'aria che abbiamo immesso gonfiando (per esempio a 30°C) e quella alla quale va l'aria nel tubolare quando il tubolare stesso è a contatto con l'acqua (per esempio 25°C). Basta una differenza del genere per far passare la pressione, che possiamo misurare col manometro in dotazione) da 0,2 bar relativi a 0,18. Allora immetteremo altra aria e riporteremo i tubolari a 0,2. OK, finché il gommone rimarrà in acqua, la pressione si manterrà circa costante, ma quando lo aleremo sulla spiaggia, al sole, la temperatura dell'aria nei tubolari salirà vertiginosamente. Questa temperatura dipende dal colore del tessuto, dal fatto se poggia o no sulla sabbia bollente (e dal colore di questa), dall'angolo di incidenza dei raggi solari, dalla ventilazione ... Supponiamo che l'aria nei tubolari arrivi a 50°C: se non faremo niente, la pressione andrà a 0,30 bar. Meglio allora far uscire un bel po' d'aria, finché non verificheremo un netto ammosciamento (per sicurezza). Il giorno dopo, anche se prima di rimetterlo in acqua lo riporteremo a 0,2, dopo un po', la pressione scenderà parecchio e ci toccherà ancora gonfiare. Lo stesso menage ogni giorno.

Semirigido che resta in acqua

Se i tubolari sono a contatto con l'acqua, le variazioni di pressione dovute alle variazioni di temperatura ambientale saranno ridotte (l'acqua fa da "volano termico"), ma dovremo comunque fare i conti col problema della pressione altalenante quando il gommone è a terra, per esempio durante il trasporto col carrello. Sarebbe un errore gonfiare sul carrello, magari all'ombra ed al fresco, il gommone fino alla pressione consigliata ed esporlo poi al sole per la durata del viaggio. Bisogna fermarsi prima, per compensare l'incremento di pressione prevedibile. Vareremo ed ecco che avremo lo stesso problema dello smontabile. Poi, se il gommone resterà sempre in acqua, probabilmente per un mese non dovremo fare più niente. Fine vacanza: alaggio e sgonfiatura parziale per il viaggio di ritorno.

La legge fisica che governa il fenomeno della pressione altalenante

Dati valori di pressione e temperatura di cui stiamo parlando è indubbio che l'aria nei tubolari si comporti come un gas perfetto ed ubbidisce all'equazione di stato dei gas perfetti: p V = n R T dove p è la pressione (assoluta), V il volume, T la temperatura (assoluta, cioè misurata in °K), n il numero di moli di gas (cioè la quantità) ed R una costante che dipende dalle unità di misura che usiamo per misurare le grandezze. Dato che con buona approssimazione possiamo considerare trascurabile la dilatazione dei tubolari dovuta sia alla temperatura che alla variazione di pressione dell'aria, possiamo ragionare in termini di V costante. La relazione che regola il fenomeno è allora: p = K T Nei testi delle scuole medie scuole secondarie superiori questa relazione è riportata come "Seconda legge di Volta e Gay Lussac o di Charles": in tutti i gas, mantenendo costante il volume, ad ogni determinato aumento di temperatura corrisponde lo stesso aumento di pressione (Corso di Fisica sperimentale Caforio-Ferilli, Le Monnier). La formulazione è piuttosto chiara: il fenomeno non dipende dal tipo di gas, qualunque gas immetteremo nei tubolari.

La p V = n R T risponde a tante domande

La misura della pressione