Il sifone

Il sifone: l’acqua che scavalca il bordo

Con un tubo pieno d’acqua si può svuotare una vasca facendo passare l’acqua sopra il bordo, senza pompe: basta che l’uscita sia più in basso del pelo dell’acqua. La velocità di uscita dipende solo dal dislivello. Ma la pressione nel punto più alto è bassa, e se il colmo supera una decina di metri il sifone non funziona più.

Velocità di uscita —
Pressione assoluta al colmo —
Portata (tubo da 2 cm) —
Altezza massima del colmo —
v = √(2 g · dislivello)
al colmo: p = patm − ρ g hcolmo − ½ ρ v²

Fra il pelo dell’acqua nella vasca e l’uscita del tubo, tutti e due a pressione atmosferica, Bernoulli dà la stessa relazione di Torricelli: v = √(2 g · dislivello). Il colmo non conta per la velocità: l’acqua che sale da una parte è bilanciata da quella che scende dall’altra.

Al colmo l’acqua è più in alto e si muove: la sua pressione è patm − ρ g h − ½ ρ v², più bassa di quella atmosferica. È la pressione atmosferica sul pelo della vasca a spingere l’acqua su per il tubo.

Se la pressione al colmo scende fino alla tensione di vapore (2,3 kPa a 20 °C), l’acqua bolle a temperatura ambiente, nel tubo si forma una bolla di vapore e la colonna si spezza. Per questo nessun sifone ad acqua funziona con il colmo più alto di circa 10 m: lo stesso limite delle pompe aspiranti.

💎 Tutoring Premium

L’animazione mostra, la spiegazione fa capire

Percorsi personalizzati di Matematica e Fisica con un docente di ruolo: per capire il perché delle formule, non solo il come si applicano.

Prenota il colloquio gratuito Senza impegno · Posti limitati