La lattina a vapore

Alessandria d’Egitto, primo secolo. In quel tempo, il grande paese degli egiziani è un’importante provincia romana. La sua capitale, Alessandria, è una delle città più importanti del mondo. Un grande faro si erge oltre i 130 metri d’altezza all’ingresso del porto, visibile a quasi 50 chilometri di distanza. Un altro grande “faro” di questa capitale multietnica è la Biblioteca.   Vi lavorano molti studiosi in diverse materie. In questa sede negli ultimi tre secoli è stata portata a termine la traduzione della Bibbia in greco, l’edizione critica delle opere di Omero, l’opera matematica di Euclide, e vi lavorerà anche il grande astronomo Tolomeo. Secoli dopo, il faro sarà distrutto da un terremoto e la biblioteca da un incendio. Molte opere andarono perdute nell’incendio, ma quelle ricopiate e distribuite sono giunte fino a noi.

Nel primo secolo alla biblioteca di Alessandria lavora Erone. È un matematico (a scuola ancora oggi si usa la sua formula per trovare l’area di un triangolo) e inventore. Tra le sue invenzioni, le cose più disparate: da siringhe e ruote a vento, che muovevano pompe o facevano suonare sirene, ai tasti con il martelletto per gli strumenti musicali. Un congegno particolare da lui inventato era la Eolipila (traducibile come Sfera di Eolo, il dio dei venti) mosso dalla forza del vapore.

Anche noi possiamo costruire alcuni congegni mossi dalla forza del vapore, che dopotutto soffia con tanta forza da poter essere considerato il re dei venti. Quando l’acqua viene fatta bollire e trasformata in vapore, infatti, essa aumenta il proprio volume di circa mille volte.

Attenzione!

In primo luogo, attenzione! Per quanto in piccole quantità, usiamo il fuoco, e dobbiamo stare attenti a non provocare L’Incendio della Biblioteca Parte Seconda e non dar fuoco né alla cucina né al giardino. Si usano anche uno spillo e una siringa. Sarà bene essere molto attenti e responsabili, e farsi aiutare dai genitori.

All’opera!

Materiale  – Ci serve una lattina (sarà la nostra caldaia); uno spillone; una siringa con ago; filo di ferro; alcune scatolette usate dove accendere il fuoco. Gessetti, un po’ d’alcool, fiammiferi. Una cannuccia. Un ritaglio di contenitore d’alluminio.

La caldaia – Anziché aprire normalmente la lattina, dobbiamo forarla con uno spillo, e svuotarla a poco a poco aiutandoci con la siringa. Una volta fatto ciò, possiamo mettere un po’ d’acqua dentro la lattina. Dobbiamo poi costruire, col filo di ferro, dei sostegni per la lattina, in modo che sia possibile accendere il fuoco sotto.

Il fuoco – Mettiamo alcuni gessetti in una piccola scatoletta o, meglio ancora, in uno di quei recipienti d’alluminio delle candeline. Poi versiamoci dentro un po’ d’alcol. I gessetti sono porosi e si imbevono d’alcool, per poi rilasciarlo a poco a poco una volta che lo accendiamo – a distanza – coi fiammiferi. Posto sotto la lattina (che presto scotterà), farà bollire l’acqua nella caldaia dal foro che abbiamo fatto uscirà un getto di vapore.

La turbina – Bisogna ritagliare la turbina dal contenitore d’allumino, secondo la forma che si reputa migliore. Si infilza con lo spillo in modo che possa ruotare, e si attacca alla cannuccia come sostegno. Si può avvicinare al getto di vapore che esce dalla caldaia. Il getto non è pericoloso perché si mescola subito con l’aria fredda circostante. Per questo motivo a tratti lo si vede condensare in una specie di nuvola. A tratti tuttavia il getto di vapore esce in modo “invisibile”.

Extra – Se la lattina-caldaia viene posta su una barchetta, il getto di vapore la farà muovere dalla parte opposta. L’eolipila di Erone era una specie di lattina sospesa, e i getti uscendo dalle parti la facevano ruotare su sé stessa.

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Articolo pubblicato nella rubrica “Spazzascienza” del mensile Piccolo Missionario nel maggio 2012.   Si tratta di una rubrica in cui ricostruiamo esperimenti e apparecchi dalla storia della scienza con materiali di recupero, salvati dalla spazzatura (da qui il titolo spazzascienza).
Per maggiori informazioni su questo argomento si veda “Esperimenti a vapore“.

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