Gomme gonfiate con azoto...

[alem74]

L'azoto: che cos'?
In chimica, “azoto” identifica l'elemento, simbolo N, numero atomico 7, peso atomico 14.01, raggio atomico 0.74 ?.

L'azoto cui ci si riferisce comunemente, invece, ? la molecola di gas azoto, di formula chimica N2 , e da qui in avanti con il termine azoto mi riferir? sempre all'azoto come gas biatomico.

I gas inerti
I gas inerti sono i cosiddetti gas nobili (proprio perch? non reagiscono in alcun modo con altri elementi), quali Azoto (N), Elio (He), Neon (Ne), Argo (Ar), Kripto (Kr), Xeno (Xe) e Radon (Rn). Gli ultimi due in realt? non sono esattamente inerti, lo Xeno si pu? far reagire con il Fluoro, e il Radon ? radioattivo.

Propriet? chimico-fisiche
L'azoto ? un gas incolore, inodore e insapore; ? pochissimo solubile in acqua, con la quale non reagisce. ? una molecola biatomica, con un triplo legame fra i due atomi, questo le garantisce una fortissima stabilit?, tant'? che per questo ? detto gas inerte.

Il gonfiaggio dei pneumatici, secondo quanto dichiarano, non avviene con azoto puro, bens? con una “miscela di gas inerti”, ? quindi verosimile pensare che siano presenti anche percentuali dei gas sopraccitati. Cosa ci sia effettivamente dentro, bisognerebbe chiederlo ai distributori delle bombole.

L'aria comune
Quando gonfiamo le gomme con l'aria di compressore, quindi con quella atmosferica, pompiamo nel pneumatico una miscela di gas pi? o meno cos? composta:

? 78% azoto

? 20% ossigeno

? 1% anidride carbonica

? 1% altri gas (fra i quali gas nobili, altri gas, vapori vari in particolare d'acqua)

Essenzialmente la differenza fra “miscela di gas inerti” e aria comune pu? essere riassunta nella presenza in quest'ultima di ossigeno e vapor d'acqua.

[alem74]

L'azoto ha un comportamento pi? lineare perch? ? privo di umidit?
ed ? per questo che l'azoto trova applicazione nelle competizioni pi? estreme, laddove il mezzo decimo di bar pu? far cambiare il mezzo da instabile a perfetta. Ma non perch? l'azoto faccia variare di meno la pressione, scaldandosi; ma piuttosto perch? senza umidit?, gli aumenti di pressione dovuti alla temperatura sono pi? prevedibili.

Nell'uso quotidiano, ad ogni modo, ? un fenomeno assolutamente irrilevante, e questo per un motivo unicamente di temperatura. Non dobbiamo dimenticare, infatti, che le gomme da competizione raggiungo e superano temperature dell'ordine di 130?C;
L'umidit? atmosferica ? acqua allo stato liquido in sospensione. ? un fenomeno che tutti conosciamo, perch? quando ce n'? molta, si manifesta sotto forma di nebbia. Gonfiando le gomme con aria comune, ovviamente pompo dentro anche l'acqua in sospensione. Gi? questo pone un grosso problema di indeterminazione, poich? l'umidit? atmosferica (e quindi la quantit? di acqua in sospensione nell'aria) ? una quantit? che varia di giorno in giorno.

L'umidit? relativa dell'aria indica il rapporto fra la pressione parziale del vapor d'acqua nell'aria, e la tensione di vapore che avrebbe l'acqua alla stessa temperatura. Cos?, a 25?C, la tensione di vapore dell'acqua ? di 24 torr, se l'umidit? ? del 75% vuole dire che la pressione parziale dell'acqua ? di 24?0.75=18 torr. Il grosso problema nasce dal fatto che, aumentando la temperatura, aumenta la tensione di vapore dell'acqua, e conseguentemente la sua pressione parziale. Le cose sono complicate dal fatto che la tensione di vapore dell'acqua ha un comportamento non lineare. A 60?C ha ancora solo 150 torr di pressione parziale (0.2 atm), a 80?C ha 355 torr (poco meno di 0.5 atm), poi a 100? fa il salto ed arriva a 760 torr (1 atm). A 134?C addirittura la tensione di vapore ? di circa 1500 torr (2 atm).

Ecco spiegato come mai in F1/MGP ? indispensabile togliere l'umidit?, per sapere a che pressione avremmo le gomme a caldo, mentre sulle nostre auto/moto cambia poco o nulla: gonfiando a freddo (25?C) le nostre gomme a una pressione iniziale di 2 bar, con un'umidit? relativa del 75%, abbiamo la pressione parziale dell'acqua di 18 torr (0.02 atm!). Cio?, di quelle 2 atm, praticamente nulla ? dovuto alla parte di umidit? che passa allo stato di vapore. Se l'umidit? fosse del 40%, la pressione parziale dell'acqua sarebbe 0.01 atm, ovvero non rileveremmo differenza.

A 60?C, le gomme gonfiate con gas anidro (chiamiamolo “azoto", se volete) avranno una pressione di 2.23 atm, secondo la regola isocora dei gas (P1/V1=P2/V2). Quelle gonfiate con aria al 75% di umidit? relativa, saranno invece a 2.23+0.2?0.75=2.38 atm, e non credo che cambi la vita avere 2.38atm piuttosto che 2.23 a caldo. Se poi l'aria atmosferica avesse avuto il 40% di umidit? relativa, a 60?C sarebbero a 2.3 atm, e restano tutte differenze pressoch? irrisorie. In queste condizioni, capiamo come avere una miscela di gas inerti (ma soprattutto anidri) oppure dell'aria comune faccia ben poca differenza.

Arrivati a 80?C la differenza comincia gi? a farsi sentire, le gomme con azoto sono a 2.37 atm, quelle con la nostra aria atmosferica al 75% di umidit? saranno a 2.37+0.5?0.75=2.74 atm, mentre quelle con l'aria al 40% sono a 2.56 atm. La differenza diventa tangibile.

A 130?C (valori esclusivamente toccati in pista) le cose cambiano radicalmente. Con aria anidra (azoto, se volete) arrivano a 2.70 atm, con aria al 40% di umidit? sarebbero a 3.5 atm, ma con l'aria umida al 75% sarebbero arrivate a 4.45!

Come si vede, la percentuale di umidit? dell'aria modifica in modo drastico la pressione delle gomme, trovarsele a 4.5 piuttosto che 2.7 ? una differenza spaventosa!
Cos? si vede che senza conoscere l'esatta umidit? dell'aria con la quale ho gonfiato le gomme, non ho modo di sapere la pressione che raggiungeranno durante l'utilizzo. Eliminare il vapor d'acqua, elimina un grossissimo fattore d'imprevedibilit?.

[Iena R1]

Appunto, la pressione varia anche gonfiando con Azoto

[alem74]

Iena...hai visto le differenze?
Cio?, in pista c'? di che pensare no?

[firstbike]

L azoto ? azoto e basta... nessuna miscela di gas vari

si ? vero,ma io intendevo l'azoto che viene utilizzato per gonfiare i
pneumatici.

[JOHNNY]

Questa Discussione Sta Diventando Lunga ...vuol Dire Che L'azoto Serve A Qualcosa :d

[Devilman]

Questa Discussione Sta Diventando Lunga ...vuol Dire Che L'azoto Serve A Qualcosa :d

Set secur?

[JOHNNY]

si si ...devil ....no vardo gnanca sa ia scrit ...vago e le gonfio de botta

[feperis]

grazie alem

[alem74]

grazie alem

De nada...

[markino#139]

se l'azoto a caldo non varia di pressione, occorre sapere la pressione precisa di lavoro di un pneumatico, altrimenti si e' sempre sgonfi, perche' le pressioni previste a freddo con aria tengono conto dell'aumento della pressione riscaldandosi ed arrivare alla pressione ottimale di lavoro