Wikipedia:Bar/2013 07 4

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4 luglio

Possibile imprecisione sotto la voce 'moka'

'Poi si mette la moka sul fuoco (non troppo alto), l'acqua si riscalda, bolle ed evapora, producendo vapore nel bollitore' Siamo sicuri che l'acqua arrivi alla temperatura di ebollizione ???? per me no... saluti— Questo commento senza la firma utente è stato inserito da ‎2.237.105.173 (discussioni · contributi) 4 lug 2013 (CEST).

A parte il fatto che per discutere su una singola voce sarebbe meglio usare la pagina di discussione di quella voce, in ogni caso non vedo come possa funzionare la moca se non così... mi pare che nella voce sia spiegato bene. --Wiki.edoardo (msg) 17:16, 4 lug 2013 (CEST)

Se l'acqua fosse a temperatura di ebollizione scapperei molto velocemente... --^musaz † 18:35, 4 lug 2013 (CEST)

Tempo fa mi ero tolto il dubbio con questo --.sEdivad (msg) 18:43, 4 lug 2013 (CEST)

Se non ho letto male il link di sEdivad, la voce in effetti dice cose sbagliate.--MidBi 19:31, 4 lug 2013 (CEST)

L'acqua bolle anche nelle versioni in inglese, spagnolo e francese. E' un errore decisamente diffuso.. --Baroc (msg) 22:47, 4 lug 2013 (CEST)

Però non mi torna una cosa nella spiegazione nel testo qui linkato (intendo il collegamento esterno), dove si parla di "Alla temperatura di ebollizione dell'acqua, infatti, la pressione all'interno del serbatoio di una caffettiera da tre tazze sarebbe di circa 1700 atmosfere, e questo vorrebbe dire che la maggior parte degli italiani detiene un piccolo numero di pericolosi ordigni.". Ma al punto di ebollizione dell'acqua, l'ebollizione non dovrebbe avvenire proprio quando la pressione da essa prodotta (mi pare si dica tensione di vapore) è pari alla pressione del sistema circostante e quindi pare alla pressione atmosferica quindi mediamente 1 atmosfera? --80.180.100.210 (msg) 10:02, 5 lug 2013 (CEST)

"la maggior parte degli italiani detiene un piccolo numero di pericolosi ordigni"... conquisteremo il mondo! --Wiki.edoardo (msg) 10:13, 5 lug 2013 (CEST)

Autorizzazione CC BY-SA 3.0 del link sopra quasi ottenuta (sta controllando se aveva creato l'elaborato su commissione), un paio di giorni e dovremmo poterne utilizzare il contenuto.--Wiki.edoardo (msg) 10:48, 5 lug 2013 (CEST)

Segnalo intanto che ho messo C (vedi). --pequod ^..Ħƕ 11:09, 5 lug 2013 (CEST)

L'acqua arriva sicuramente ad ebollizione nelle fasi finali della preparazione (e l'uscita di vapore dalla moca ne è la prova) ma non in quelle iniziali, dove in effetti l'acqua viene spinta attraverso il caffè dall'aumento della pressione dell'aria nella camera inferiore. E' sicuramente sbagliato dire che l'acqua evapora e condensa lungo la risalita. --Manfre87 (msg) 15:27, 5 lug 2013 (CEST)

(f.crono)(ot) Con una pentola a pressione conquisto l'universo? ^_^ vabbè dai, scusate, ma non ho resistito -- KrovatarGERO 16:42, 5 lug 2013 (CEST)

[× Conflitto di modifiche] Tanto per togliere di mezzo i 17 GPa (1700 Atm) la pressione dentro il corpo della caffettiera ha (e può avere) solo 1 Atm + le perdite di carico nel letto filtrante formato dal caffé. Considerando che non credo che l'acqua si muova entro il letto filtrante a velocità ipersonica una valutazione (molto ad occhio, dato che non ho i coefficienti per le perdite di carico nel letto nè la velocità precisa dell'acqua) mi porterebbe ad una pressione abbastanza inferiore ai 20 MPa (2 Atm), notare che sto dando pressioni assolute, quindi, per calcolare la sollecitazione sulla parete del corpo, a queste deve essere sottratta la pressione atmosferica (guarda caso, 1 Atm o 10 MPa). - --Klaudio (parla) 16:47, 5 lug 2013 (CEST)

La voce dice anche che le moke più grandi producono *diciotto* tazzine... succede davvero? --^musaz † 17:07, 5 lug 2013 (CEST)

anche *ventiquattro* se è per questo :-) -- g · ℵ (msg) 18:13, 5 lug 2013 (CEST)

@Manfre: Lo sbuffo finale non può essere semplicemente l'aria che esce ? @Altri: Bisognerebbe avvisare la altre wiki, almeno le principali, dell'errore...--MidBi 18:32, 5 lug 2013 (CEST)

Mah. Premetto che non sono esperto in teoria delle caffettiere (anche se le uso abitualmente), e la termodinamica non è il mio campo di ricerca, però - da fisico - non riesco assolutamante a capire, lo confesso, perché mai alla temperatura di ebollizione la pressione nel serbatoio della caffettiera dovrebbe arrivare a 1700 atmosfere. Non ho mai aperto una caffettiera durante l'erogazione del caffé, ma ho aperto molte volte una pentola a pressione sotto pressione (per chi non lo sapesse, esistono dei modelli in cui questo è perfettamente possibile, diversamente dai modelli più diffusi in Italia: anzi, con quel tipo di pentola lo si fa abitualmente per interrompere rapidamente la cottura), e l'acqua bolle eccome. Quindi non vedo perché non dovrebbe poter bollire nella caffettiera. In effetti, ignoravo che qualcuno potesse credere che l'acqua passi alla stato di vapore nella polvere di caffé e si condensi nella parte superiore: è evidente che l'acqua viene spinta attraverso il caffé allo stato liquido, dalla pressione che si forma nel serbatoio, ma questo non esclude che l'acqua possa essere alla temperatura di ebollizione. Non ho mai provato a calcolare se la pressione necessaria (che nelle macchine da bar è prodotta da una pompa) possa essare data semplicemente dall'espansione dell'aria presente nel serbatoio, o non derivi piuttosto dalla preessione del vapore acqueo che si forma a seguito dell'ebollizione; ma sarei più propenso a credere alla seconda ipotesi. In tutti i casi, prima di copiare su WP (col permesso dell'autore) una frase che parla di 1700 atmosfere in caso di ebollizione, senza spiegare come ricava questo valore, aspetterei un momento. Soprattutto, pregherei chi è ancora meno ferrato di me in termodinamica (per esempio, chi non sapesse che la temperatura di ebollizione dell'acqua dipende dalla pressione) di non correre a mettere avvisi nelle altre WP... Provo a segnalare la discussione al progetto:Fisica, probabilmente arriva qualche altro contributo. --Guido (msg) 21:39, 5 lug 2013 (CEST)

Sulle 1700 atm avrei molto più di qualche dubbio, ma che l'acqua passi allo stato vapore per attraversare il filtro no. A che pressione? Ci sarebbe la equazione di stato dei gas a regolare la cosa. Tutta l'acqua passa alla fase vapore, tenendo presente che man mano che il caffè esce il volume a disposizione del vapore all'interno della caldaia aumenta, quindi V non è costante. Per le piccole bombe, esiste la valvola di sicurezza con una molla calibrata e dubito che la sua K (costante elastica) permetterebbe appunto una pressione di 1700 atm. Intendiamoci, se volete fonti non ne ho, ma se uno ci ragiona un attimo... --Pigr8 ^{La Buca della Memoria} 21:59, 5 lug 2013 (CEST)

Giusto per capire da dove vengono le 1700 atmosfere, devi pensare alla moka come un recipiente chiuso, per cui la densità è costante. Per avere acqua allo stato aeriforme con una densità di 1000 kg/m³, la temperatura deve essere superiore a quella del punto critico, cioè devi avere un gas. A questo punto se si applica l'equazione di stato dei gas perfetti pV=nRT (in realtà non è direttamente applicabile all'acqua, ma almeno ci dà un valore in prima approssimazione). n/V la calcoli a partire dalla densità ($10^{6}$ g/m³ / 18,015 g/mol) e vale 55.509 mol/m³, come T prendi quella del punto critico (647,096 K) e ottieni una pressione di circa 300 MPa, che corrispondono grosso modo a 3000 atm. Non essendo l'acqua un gas ideale la pressione è un po' meno - mi sembra ragionevole il valore di 1700 atm. Klaudio, occhio che 1 atm sono circa 100 kPa, non 10 MPa. Ovviamente la moka non è chiusa (il caffè non uscirebbe) e la maggior parte di quello che sale per il letto filtrante è acqua liquida. La temperatura può essere superiore ai 100 °C dato che la pressione è un po' maggiore di 1 atm, un po' di vapore può esserci ma ovviamente non è tutto vapore. --Cruccone (msg) 22:55, 5 lug 2013 (CEST)

Ma è una caffettiera o un vulcano! A parte gli scherzi, è evidente che quello che risale dal bollitore è acqua in pressione perché se fosse vapore non avrebbe il tempo ne troverebbe le superfici idonee per poter condensare. Inoltre se fosse vapore si troverebbe come minimo a 100 °C e il caffé sarebbe da ustione! IMHO quanto scritto nella voce va bene se si toglie il "bolle" dalla frase incriminata: "l'acqua si riscalda, bolle ed evapora, producendo vapore nel bollitore ...". Anche la fonte linkata è IMHO in errore: l'acqua potrebbe benissimo bollire senza per questo creare una pressione di 1700 atm. --Antonio1952 (msg) 00:15, 6 lug 2013 (CEST)

Sono laureato in ingegneria chimica e la caffetteria a tutti gli effetti è un'apparecchiatura simile ad un distillatore; datemi qualche giorno per fare quattro conti con carta, penna e calcolatrice e qualche simulazione al computer (se necessario) e vi do tutte le risposte che volete.

Se c'è qualche altro ingegnere o tecnico che vuole darmi una mano per fare i conti o per revisionarli, ben venga.

Se è possibile, potrei poi inserire le informazioni tecniche ottenute (o meglio quelle che hanno una certa utilità ai fini della comprensione del funzionamento della caffettiera) in una pagina apposita su Wikibooks.

C'è il rischio comunque che venga fuori una "ricerca originale", per cui sapete se posso pubblicare la relazione da qualche parte così poi la utilizziamo su Wikipedia come fonte esterna? --Daniele Pugliesi (msg) 02:02, 6 lug 2013 (CEST)

@Cruccone: non credo che quello che sale dal letto filtrante sia acqua allo stato liquido, deve essere per forza in fase vapore. Ovviamente una volta a contatto con l'esterno condensa rapidamente e qeullo che esce dal beccuccio è liquido, peraltro quando passa per il caffè l'acqua non è più tale e modifica anche il suo punto di ebollizione (innalzandolo) per le aggiunte del caffè. La temperatura deve esser superiore ai 100° proprio perchè non è a pressione atmosferica in base all'equazione dei gas (certo non perfetto come gas il vapore acqueo). --Pigr8 ^{La Buca della Memoria} 02:16, 6 lug 2013 (CEST)

La caffettiera è un sistema aperto, invece, con un'apertura che è l'imbuto dal quale sale l'acqua e un'altra che è la valvola, la cui azione è condizionata da una molla. Ammesso che si chiuda l'imbuto, e che si chiuda ermeticamente, le valvole di sicurezza sono tarate per pressioni che leggo qua e là di circa 0,7 atm, dunque a 0.7 atm già l'eccedenza fuoriesce, ed ammesso che l'ulteriore incremento di temperatura, più veloce dell'effetto dello sfiato, comporti ulteriori aumenti di pressione (non compensati perciò dallo sfiato e dal contrasto della molla), da 0,7 a 1700 atm secondo me, a occhiometro, ci vuole qualche decina di quarti d'ora durante i quali il fondello (lega a base di alluminio) dovrebbe in teoria raggiungere il punto di fusione e di aperture dovremmo presto averne tre. In più, questo mi è capitato personalmente, al crescere della pressione di sfiato cresce la spinta di reazione dell'aria che sfiata dalla valvola, e in presenza di una griglia della cucina pulita, la caffettiera (in fondo sono solo 8 etti quella da 6 tazze ed è attrito di scivolamento orizzontale di metallo liscio su metallo liscio) si sposta orizzontalmente sino a togliersi da sola da sopra la fiamma (fu quasi comico, ma stupefacente :-) Ma anche se la caffettiera resta dispettosamente ferma, ciò che potrebbe essere interessante è calcolare quanto incremento di temperatura occorre per far crescere così tanto la pressione, durante lo sfiato, solo col gas di cucina, senza cioè prendere (con le preselle, eventualmente) l'ordigno e lanciarlo con forza dentro un altoforno... E non è peregrino chiedersi se quel telaietto di alluminio può farcela, con stress del genere. Allora, giusto per dare una proporzione, 1600 bar (1579 atm) è grosso modo la pressione massima in canna di una pistola come la 38 special per una cartuccia con circa 10 g di polvere (che non è poco); l'arma, guarda un po', ha una canna di spessore minimo circa 3~4mm di acciaio di fresa, non certo 1,5~2mm di alluminio a stampo (sia pure in lega) come le caffettiere, così con una P38 puoi tranquillamente bucare una caffettiera, mentre con un buon caffé non si spara nessuno e magari si fa pure amicizia con l'avversario ;-) Quando invece l'imbuto non è chiuso, il calcolo deve comprendere l'effetto di filtrazione (liquido che attraversa il lotto poroso di caffé) e va verificato se ci siano effetti di quella filtrazione sulla velocità del liquido ai sensi del Venturi. E dopo di ciò considerate che circa 20.000 psi (ca 1360 atm) è la pressione dinamica (unità della balistica, applicabile poiché si sta descrivendo un fluido in moto) prodotta dalla esplosione di un kg di TNT a 0 metri dal fuoco (punto di esplosione); giusto per il caso che a esplodere sia una moka con l'imbuto tappato e la valvola guasta, l'unico sistema "chiuso" in argomento, perché con 1 kg di tritolo scende un palazzo di 3 piani più lavatoi condonati, mentre caffettiere ogni tanto ne esplodono, ma non sembra con risultati militari paragonabili. Insomma, forse l'avviso agli altri Progetti per ora non lo farei troppo... dettagliato, e magari sorseggiando un buon caffé mi leggerei anche una tesina non pretenziosa, ma convincente, un documentato blog che ha dati diversi ma sempre dello stesso range, una scheda tecnica molto dettagliata di venditori di caffettiere. E poi c'è questa, da leggere con attenzione alle sfumature :-P -- g · ℵ (msg) 03:41, 6 lug 2013 (CEST)

(conflittato) Ho cercato innanzitutto di ragionare sfruttando le conoscenze acquisite dai miei studi e ho fatto uno schema su carta del funzionamento della caffettiera e sono giunto a conclusioni che sono in accordo con quanto detto nel link che è stato segnalato.

Dunque, questo è il funzionamento dal punto di vista ingegneristico:

Il serbatoio contiene acqua e aria. Il volume di acqua contenuto deve essere tale da non superare la valvola di sicurezza, che ha appunto lo scopo di intervenire solo in casi eccezionali, nei quali a causa di un malfunzionamento (ad esempio otturazione del condotto centrale) o manovre errate la pressione dell'aria all'interno del serbatoio supera un valore massimo ammissibile, che sarebbe pericoloso in quanto potrebbe provocare l'esplosione della caffettiera; nel caso in cui la valvola di sicurezza non funziona (ad esempio perché sporca) può succedere in effetti che la caffettiera esploda.

Quello che esce dalla sommità del camino è acqua allo stato liquido contenente in soluzione sostanze che sono state disciolte nell'acqua (nel senso delle voci Solvatazione e Soluzione (chimica)) durante il passaggio dell'acqua attraverso il letto granulare filtrante costituito dalla polvere di caffè.

L'acqua rimane liquida durante tutto il percorso e solo una piccola parte evapora. La risalita dell'acqua è infatti dovuta alla differenza di pressione che si genera tra l'interno del serbatoio e la pressione in corrispondenza del beccuccio (che si può approssimare alla pressione atmosferica, anzi è proprio la pressione atmosferica se il coperchio è tenuto alzato durante il processo).

Dunque, il fuoco del fornello scalda il serbatoio; siccome il beccuccio del filtro termina dentro l'acqua, l'aria sovrastante nelle prime fasi non può fuoriuscire dall'alto ed è costretta a riscaldarsi ed espandersi; l'acqua invece, essendo un liquido, a parità di calore fornito si espande di meno rispetto all'aria, per cui la spinta verso l'alto è data principalmente dall'espansione dell'aria.

Risalendo, l'acqua calda incontra la polvere di caffè e assorbe una parte di tale polvere, quindi sempre a causa dell'espansione dell'aria nel serbatoio continua la sua risalita e fuoriesce dal beccuccio superiore, dove a quel punto incontra la pressione atmosferica e dunque la differenza di pressione è nulla e invece di continuare a risalire scende nel vaso di raccolta.

Riguardo alle 1700 atmosfere alle quali fa riferimento il sito, si riferiscono a una situazione che non avviene nella pratica; dovrei fare qualche conto per capire a quale situazione si riferisce tale dato ma penso che tale pressione si riferisca alla pressione che avrebbe l'acqua se il serbatoio fosse completamente chiuso (cioè in assenza di valvola di sicurezza e con il filtro completamente otturato, anzi "sigillato") e se il serbatoio contenesse solo acqua; ovviamente tale condizione non si può avere in una normale caffettiera, quindi le caffettiere possono essere pericolose, ma non possono essere usate per scopi bellici. :)

Come anticipato, se serve, posso tradurre in numeri ed equazioni tutto quanto ho detto qui sopra. Per farlo mi serve sicuramente avere una sezione di una caffettiera reale con riportata almeno una quota (le altre quote le posso misurare facendo una semplice proporzione tra le misure) e il peso della polvere di caffè inserita nel filtro (magari due misure: una senza pressatura e una misura relativa al caso di polvere pressata al massimo). Mi servirebbe anche sapere la grandezza delle particelle della polvere di caffè, ma questa grandezza è più difficile da misurare, a meno che non abbiate a disposizione dei setacci da laboratorio. Se qualcuno mi vuole dare una mano fornendo il disegno e le misure in questione, poi posso fare tutti i calcoli per ricavare la pressione e la temperatura di esercizio di una caffettiera. --Daniele Pugliesi (msg) 03:51, 6 lug 2013 (CEST)

p.s.: Nel discorso qui sopra ho dimenticato di scrivere un particolare importante: la differenza di pressione che si ha tra il serbatoio e il bocchello superiore di uscita è calcolabile sommando la perdita di carico associata alla differenza di quota relativa al percorso di risalita più la perdita di carico associata alla presenza del filtro metallico e del letto granulare di polvere di caffè. Quest'ultima può essere ricavata dall'Equazione di Ergun. Dunque abbiamo tutti gli strumenti necessari per modellizzare il funzionamento di una caffettiera e determinare la pressione massima all'interno del serbatoio in condizioni di funzionamento regolare. --Daniele Pugliesi (msg) 04:06, 6 lug 2013 (CEST)

per carità, io ti leggo volentieri, ma intanto proprio non ce ne fidiamo di un costruttore (evidentemente il venditore riporta la scheda che gli ha dato la fabbrica) che ci parla di "pressione di esercizio di 0,7"? Anche se nella realtà (e mi chiedo perché il costruttore mentirebbe, eh) fosse il doppio, ma anche fosse il quintuplo, da 3,5 a 1.700 ci sarà bene una differenza di proporzioni con cui intanto iniziamo a capire dove si situa il probabile? -- g · ℵ (msg) 04:09, 6 lug 2013 (CEST)

Ho trovato questa immagine; se mi date una misura per questa caffettiera (ad esempio altezza del serbatoio o diametro del filtro) posso poi ricavare le altre misure del disegno. Inoltre se a partire da questa sezione potete creare un disegno svg poi posso modificarlo per illustrare le varie fasi del funzionamento della caffettiera. --Daniele Pugliesi (msg) 04:20, 6 lug 2013 (CEST)

Misure trovate. --Daniele Pugliesi (msg) 04:23, 6 lug 2013 (CEST)

Ho trovato anche qualche dato sulla granulometria della polvere di caffè. Appena ho un po' di tempo posso utilizzare i dati per fornire qualche informazione sulla pressione e temperatura nel serbatoio e di conseguenza confermare se l'acqua si mantiene allo stato liquido e verificare che il dato che è stato indicato sulla pressione di apertura della valvola di sicurezza sia realistico (ovvero maggiore della pressione di esercizio in condizioni di funzionamento regolare). --Daniele Pugliesi (msg) 04:41, 6 lug 2013 (CEST)

Su Commons c'è questo schema in svg della caffettiera vista in sezione, però sarebbe da modificare, in quanto non è indicato lo spessore della parete in corrispondenza della filettatura e altri dettagli vari. Inoltre la distanza del beccuccio del filtro dal fondo mi sembra spropositata rispetto alle altre viste in sezione che ho trovato su internet. --Daniele Pugliesi (msg) 05:21, 6 lug 2013 (CEST)

[← Rientro] Tornando al dubbio iniziale sulla temperatura dell'acqua, in effetti la fase gassosa presente nel serbatoio contiene aria ma anche la parte di acqua che è evaporata, dunque non è da escludere (anzi è plausibile) che l'acqua si trovi nel serbatoio a 100 °C, una parte di essa evapora e passa in fase vapore assieme all'aria, contribuendo alla spinta di risalita, ma durante la risalita l'acqua si allontana dalla sorgente di calore per cui si porta ad una temperatura inferiore. Però c'è da dire che a pressione più elevata di 1 atm la temperatura di ebollizione dell'acqua è maggiore, per cui l'acqua nel serbatoio potrebbe trovarsi a temperature maggiori di 100 °C e rimanere comunque allo stato liquido. In ogni caso, il bocchello del filtro è immerso nella fase liquida, non nella fase gassosa, per cui quella che sale è la fase liquida,a prescindere da quanta acqua sia evaporata nel serbatoio, a meno che non evapori (quasi) tutta l'acqua. --Daniele Pugliesi (msg) 05:33, 6 lug 2013 (CEST)

Ho riletto la voce a alla luce di quanto ho detto sopra mi sembra che non ci siano errori o imprecisioni, tranne il passaggio in cui si dice "producendo la bevanda per percolazione"; infatti la "percolazione" indica il passaggio del liquido attraverso il letto granulare (costituito dalla polvere di caffè), ma non è il fenomeno fisico che spiega la produzione del caffè, che invece è prodotto da un fenomeno di dissoluzione (vedi in proposito le voci Solvatazione e Soluzione (chimica)); quindi la frase corretta sarebbe: "l'acqua calda passa per percolazione attraverso la massa di caffè producendo la bevanda per dissoluzione nell'acqua delle sostanze solubili presenti nella polvere di caffè". Inoltre si dovrebbe specificare che il fatto che l'acqua è calda favorisce la dissoluzione di tali sostanze. --Daniele Pugliesi (msg) 05:48, 6 lug 2013 (CEST)

Non è che erano 1700 mbar e l'autore della prima fonte citata ha ipotizzato che fossero 1700 atm invece che solo 1,7 bar? Cmq non esistono apparecchiatura casalinghe in grado di resistere a 1700 bar! Ci sono reattori industriali che lavorano a queste pressioni ma sono in acciaio (e non in alluminio) ed hanno pareti spesse alcuni cm. --Antonio1952 (msg) 09:02, 6 lug 2013 (CEST)

Riassumendo, dopo l'intervento chiarificatore di Daniele Pugliesi:

1. nessuno ha mai scritto che nella caffettiera si raggiungono 1700 atm. È chiaro che è del tutto impossibile. L'autore della pagina che è stata linkata sopra usava questo argomento (per assurdo) al fine di "dimostrare" che l'acqua nel serbatoio non può trovarsi alla temperatura di ebollizione. L'argomento, tuttavia, è fallace: il calcolo che porta a una pressione simile non corrisponde affatto a quanto avviene nel serbatoio della caffettiera, come ha mostrato Daniele (aggiungo che usare PV=nRT per descrivere una transizione di fase non ha senso; temperatura e pressione corrispondenti al punto critico, poi, non c'entrano nulla con questo discorso);
2. ciò che voleva dimostrare l'autore di quel passo, in realtà, è solo che l'acqua attraversa il caffé allo stato liquido, non di vapore: ma ciò non esclude affatto che l'acqua si trovi alla temperatura di ebollizione (che, essendo il tutto a una pressione superiore a 1 atm, sarà superiore ai 100°C, come ha ricordato Daniele). La temperatura di ebollizione, infatti, è la temperatura in cui coesistono fase liguida e fase gassosa;
3. ad essere errata, se da qualche parte ci fosse, sarebbe solo l'affermazione che l'acqua che vaporizza nel serbatorio passi attraverso il caffé e si condensi nuovamente nella parte superiore. Questo avviene solo quando il livello dell'acqua del serbatoio è sceso al di sotto dell'imboccatura dell'imbuto posto sotto il filtro del caffé, cioé quando la caffettiera alla fine "sbuffa" (ma per avere un buon caffé bisognerebbe toglierla dal fuoco prima).

OT: se uno vuole "testare" le conoscenze fisiche di un ipotetico interlocutore, come scrive l'autore della pagina che è stata linkata all'inizio, invece di quella sulla moka potrebbe fare una domanda molto più semplice: perché su una stazione spaziale in orbita attorno alla Terra si ha assenza di peso? --Guido (msg) 09:26, 6 lug 2013 (CEST)

Ma quello bene o male lo insegnano nei normali corsi di Fisica 1 (è come se fossero in caduta libera, no?)... la moka è un argomento (come si può vedere dai kb di testi qui sopra) più sconosciuto ma allo stesso tempo ha a che fare con la vita di tutti i giorni :) --Wiki.edoardo (msg) 10:22, 6 lug 2013 (CEST)

Beh, una volta ho visto una caffettiera "esplodere" nel senso che la parte superiore si è svitata per la pressione (immagino che la valvola non funzionasse) e il caffè si è sparso per tutta la stanza facendo un frastuono allucinante (fortunatamente non c'era nessuno nella stanza). Questo fatto mi fa credere che il conto "per assurdo" nella fonte del prof Paris (in cui si suppone che l'acqua non abbia via di uscita) non sia così improbabile. --^musaz † 11:00, 6 lug 2013 (CEST)

Rispondendo a quello che ha scritto Manfre87, l'uscita di vapore non prova che ci sia ebollizione: del vapore si forma anche prima del punto di ebollizione, è la tensione di vapore che citavo (o pressione di vapore).

Sulla differenza tra ebollizione ed evaporazione approfitto per linkare a tutti gl'interessati Pressione di vapore#Evaporazione ed ebollizione.

@ ^musaz se esplodeva con la pressione indicata in quell'articolo, sarebbe stata un'esplosione ancora più violenta e forte.

p.s. cambusiamo il tutto nella pagina di discussione Discussione:Moka?--80.180.100.210 (msg) 12:41, 6 lug 2013 (CEST)

Ok per cambusare, però ricordiamoci che Wikipedia è un piacere, e a volte un minimo di dotte discussioni non fanno male. Cose da precisare: il fatto che l'acqua sia al punto di ebollizione non significa che sia completamente allo stato di vapore, anche perché se così fosse vedo complicato buttare la pasta senza scottarsi. Al punto di ebollizione c'è coesistenza delle due fasi, una più pesante (la liquida), e una più leggera (il vapore). Immaginando di non avere aria nella parte inferiore, nel momento che l'acqua raggiunge la temperatura di ebollizione, comincia a formarsi vapore. L'espansione del vapore fa aumentare la pressione dell'acqua (non a 1700 atmosfere, ovviamente) che non può fare altro che salire per il beccuccio (o, se si intasa, uscire dalla valvola di sicurezza, se la caffettiera è chiusa male dalla vite, etc. Essendo il vapore più leggero, va verso l'alto, e poiché il beccuccio pesca dal basso, pesca soprattutto acqua. Per cui, sì, l'acqua è al punto di ebollizione (o molto vicino - il poco di aria che c'è si espande scaldando) e no, quello che sale per il beccuccio non è vapore, se non in minima parte. Io consiglio questo video dove il funzionamento di una caffettiera viene osservato con neutroni; quello che si vede più scuro sono gli atomi di idrogeno dell'acqua. --Cruccone (msg) 13:01, 6 lug 2013 (CEST)

@Cruccone: Se come hai detto quelli scuri sono gli atomi di idrogeno dell'acqua, sopra la valvola di sicurezza il colore non è scuro, quindi ci sono due possibilità: o c'è solo aria oppure il colore non è scuro perché lì gli atomi di idrogeno sono più distanti tra loro (essendo alla stato vapore), quindi per me il video non toglie il dubbio sul fatto che l'acqua sia al punto di ebollizione o sotto di esso.

L'unico dubbio che chiarisce è che quello che sale è la fase liquida (essendo il colore più scuro), quindi l'acqua in fase vapore rimane per la massima parte nel serbatoio. --Daniele Pugliesi (msg) 15:23, 6 lug 2013 (CEST)

c'è anche questo video, in cui si riconosce meglio l'ebollizione e si apprezzano anche - come paiono a me - piccole condense sia nel camino che nel bricco; se di condense si tratta, testimoniano il passaggio di vapori ed è interessante il quando. Quello che mi pare di scorgere in entrambi è una sorta di doppio passo per cui, non appena infiltrato del tutto il filtro dove c'è il caffé, si attende una ripresa della spinta che risulta così non uniforme, mi incuriosisce quindi l'effetto complessivo dell'infiltrazione: la soluzione che effetto fisico produce? (bere un caffé si va facendo sempre più impegnativo ;-) -- g · ℵ (msg) 15:36, 6 lug 2013 (CEST)

Grazie per il video, che è molto più chiaro del precedente. In questo caso la dinamica di risalita del caffè appare in effetti più complessa.

• All'inizio del video si vede il vapore che condensa nell'imbuto; come sapete l'evaporazione e l'ebollizione sono equilibri dinamici, quindi nello stesso sistema si ha una parte di molecole che evaporano (aumentando il contenuto di umidità dell'aria nel serbatoio) e una parte di molecole che condensano sull'imbuto (in quanto inizialmente si trova ad una temperatura inferiore rispetto alle pareti più esterne della caffettiera); quindi ci troviamo alla temperatura di ebollizione dell'acqua, maggiore in questo caso di 100 °C a causa dell'effetto della pressione).
• Successivamente si vede che il livello del liquido nel serbatoio si innalza a causa dell'ebollizione, che produce una schiuma, per cui da questo punto in poi a causa della presenza della schiuma (che è bifase) non si può stabilire chiaramente se nel serbatoio sia maggiore il volume della fase liquida o della fase gassosa.
• Si ha poi la diminuzione della schiuma accompagnata dall'inizio della risalita della fase liquida; non so bene perché in questa fase la schiuma diminuisce, ma sicuramente è associata al fatto che il liquido inizia a risalire per cui cambia il campo di velocità e di temperatura.
• Ora c'è il punto più strano del video: si vede che sotto il letto filtrante si forma uno strato vapore e allo stesso tempo dal camino fuoriesce vapore che condensa sulle pareti più fredde del camino; suppongo che ciò sia dovuto al fatto che l'acqua ha riempito tutti gli interstizi del letto granulare, ostacolando la risalita di ulteriore acqua.
• Si ha quindi un ulteriore aumento di pressione nel serbatoio, ma tale pressione, agendo sul letto granulare crea delle "fratture" o dei cammini preferenziali o roba del genere che espandono il letto e lo rendono più poroso, permettendo all'acqua e al vapore di passare attraverso il letto; si vede dunque che il liquido finalmente si alza sopra il letto.
• Una parte di vapore è rimasta intrappolata tra l'imbuto e la parte inferiore del letto (forse a causa di disomogeneità di impaccamento del letto), ma il liquido continua la sua risalita; mentre risale nel camino si ha un restringimento della sezione di passaggio e di conseguenza un aumento della velocità del liquido; non so per quale motivo la forma del camino è stata disegnata in questa maniera, ma ipotizzo che sia un modo per aumentare la formazione di schiuma, in quanto un caffè schiumoso è più gustoso.
• Il caffè risale finalmente la sommità del camino e fuoriesce da esso, sotto forma di spruzzi intermittenti; l'intermittenza degli spruzzi è indicativa del fatto che da qualche parte nel sistema l'acqua bolle, altrimenti il flusso sarebbe continuo; si vede che in questa fase si ha schiuma nel serbatoio, mentre non si capisce bene in cima al camino la tipologia del regime di flusso (vedi classificazione qui), che comunque è bifase (forse a slug). Il caffè esce dalla sommità del cammino in velocità e urta le pareti della caffettiera sotto forma di gocce e dunque per gravità scende nel vaso di raccolta. Nel frattempo il livello di acqua nel serbatoio scende.
• Ad un certo punto è rimasta poca acqua nel serbatoio per cui il processo può essere terminato spegnendo il fuoco. Alla fine del processo nel serbatoio dunque si ha l'aria iniziale e vapore d'acqua a elevata temperatura, ma la pressione all'interno non può essere molto elevata, altrimenti aprendo la caffettiera scoppierebbe.

@g: scusa, ma non ho capito le ultime domande che hai fatto; cosa non ti è chiaro? --Daniele Pugliesi (msg) 17:08, 6 lug 2013 (CEST)

vedendo che la spinta pare interrompersi non appena completata l'imbibizione del filtro, per ripartire - così mi pare - dopo un po', sembrerebbe che proprio l'arrivo dell'acqua dentro il caffé ed il completamento della bagnatura possano avere a che fare con questa sorta di pausa. Al completamento della bagnatura il liquido è già sopra il caffé, quindi perché se ne arresta la salita? Insomma mi chiedo se ad esempio il realizzarsi della soluzione non produca per caso aumenti di temperatura, o espansioni di volume (ma non parrebbe) o altro che possa contrastare per quei pochi secondi la spinta dal basso, che mi sarei atteso grosso modo uniforme. Non so se sono riuscito a dirlo :-) -- g · ℵ (msg) 17:22, 6 lug 2013 (CEST)

il secondo filmato è sicuramente più chiaro anche se mi fa sorgere qualche dubbio. Cosa succede nel bollitore non lo so ma quello che avviene nel raccoglitore è facile vederlo alzando il coperchio: all'inizio il caffè esce lentamente e scola lungo il camino raccogliendosi sul fondo; solo alla fine, quando cominciano ad uscire l'aria ed i vapori residui, schizza sulle pareti (e sulla cucina, se non si chiude il coperchio!). Quella parte del video non trova riscontro nella mia personale esperienza. Boh! --Antonio1952 (msg) 18:57, 6 lug 2013 (CEST)

Secondo me nel secondo video la caffettiera non è ben avvitata (o la guarnizione è vecchia) e questo provoca un'uscita del vapore dalla vite e quindi c'è meno pressione e l'acqua fa più fatica a salire e va a intermittenza (inoltre, fermandosi, si riscalda e inizia a evaporare, vapore che arriva sopra prima del liquido). Comunque direi che siamo vicini alla conclusione: l'acqua nel bollitore arriva a temperatura di ebollizione e bolle (dai video è chiarissimo!). Il vapore non risale subito, ma aumenta la pressione portando l'acqua liquida a risalire e impedendone l'evaporazione. --Wiki.edoardo (msg) 21:21, 6 lug 2013 (CEST)

Rileggendo la prima fonte c'è scritto che l'acqua non bolle ma è l'aria che si riscalda e si espande "spingendo" l'acqua... Direi che in parte potrebbe anche essere vero, effettivamente dal primo video l'acqua inizia a risalire ancor prima di bollire. Però dopo bolle, eccome! --Wiki.edoardo (msg) 21:27, 6 lug 2013 (CEST)

Su questa (linkata da Gianfranco) c'è scritto che l'acqua che sale ha una temperatura di 80° mentre la temperatura di ebollizione (a quella pressione) è 110°. --^musaz † 22:22, 6 lug 2013 (CEST)nello stesso link è descritta nel dettaglio anche l'esplosione della moka, molto suggestiva

[← Rientro]@g: Il fenomeno della dissoluzione provoca delle lievissime variazioni di volume e temperatura che sono assolutamente trascurabili se confrontati con tutti gli altri effetti, dunque secondo me quell'arresto momentaneo della risalita può essere dovuto al fatto che durante la risalita nel letto granulare l'acqua riempe gli interstizi e blocca il passaggio dell'aria, provocando un ulteriore aumento di pressione all'interno del serbatoio e bloccando per un istante il passaggio di altra acqua; infatti il letto granulare funge come una barriera: all'aumentare della sua compattezza aumenta la perdita di carico e di conseguenza la forza necessaria al superamento di tale barriera; inoltre in un link sulla granulometria del caffè che avevo segnalato prima si vede che l'acqua scinde le particelle della polvere di caffè in particelle più fini, aumentando ulteriormente la perdita di carico e quindi ostacolando momentaneamente la risalita, che continua quando la pressione nel serbatoio è aumentata ancora di più per effetto dell'ulteriore riscaldamento ed espansione della fase gassosa. Se ti è rimasto il dubbio, ti suggerisco di leggere da qualche parte come funziona una membrana semipermeabile: il meccanismo è simile: più piccoli sono i pori della membrana, più difficile è il passaggio del fluido e maggiori sono le perdite di carico in corrispondenza della membrana, cioè la differenza di pressione; in questo caso non abbiamo una membrana, bensì un letto granulare, ma il meccanismo è analogo.

• @Antonio1952: Secondo me dipende da quanto è forte la fiamma; con una fiamma più debole il processo avviene più lentamente per cui inizialmente il caffè non schizza ovunque, mentre se la fiamma è forte il processo avviene più velocemente e si hanno schizzi di caffè già all'inizio della risalita.
• @Wiki.edoardo: Non trovo il nesso tra intermittenza del getto e avvitatura non corretta. Per me l'unica causa dell'intermittenza è il fenomeno di ebollizione (o forse sarebbe più corretto parlare di "cavitazione") all'interno del camino, dovuto al restringimento della sezione del camino. Riguardo all'ebollizione dell'acqua, sono d'accordo: in un primo momento può darsi che l'acqua sale senza bollire, ma dopo bolle di sicuro.
• @musaz: non è da escludere che l'acqua salendo si raffredda; nel serbatoio l'acqua bolle di sicuro, nel letto granulare e nel camino probabilmente la temperatura scende e l'ebollizione cessa. --Daniele Pugliesi (msg) 23:51, 6 lug 2013 (CEST)

grazie mille, Daniele, sei stato chiarissimo :-) -- g · ℵ (msg) 00:34, 7 lug 2013 (CEST)

Da questa fonte l'acqua raggiunge circa 100°, ma l'entità della fiamma contribuisce in qualche modo (motivo per cui la fiamma è da tenere bassa per avere un caffè migliore). La tesina di cui sopra era trattacopiata da questa fonte, solo che l'autore ha scritto la temperatura che sarebbe ideale (quella degli espresssi al bar) ma non quella che c'è nella moka. --^musaz † 02:02, 7 lug 2013 (CEST)

È opportuno che qualcuno esperto cambusi questa discussione nella pagina "Discussione: Moka" e che qualcuno (magari Daniele) rilegga la voce per correggere/precisare meglio e poi tolga il {{C}}. --Antonio1952 (msg) 16:52, 8 lug 2013 (CEST)

Prima di modificare la pagina in questione, vorrei verificare in prima persona se ciò che è scritto nei link che sono stati indicati corrisponde alla realtà, aiutandomi con formule e software dedicati alla simulazione di processo. Pertanto ho chiesto all'Oracolo se esiste un sito dove posso pubblicare una ricerca del genere (vedi qui). Infatti penso che non abbia senso sparare numeri a vanvera senza prima avere verificato quali assunzioni sono state considerate. --Daniele Pugliesi (msg) 01:59, 9 lug 2013 (CEST)

prova a chiedere al bar di WikiBooks :-) -- g · ℵ (msg) 02:42, 9 lug 2013 (CEST)

[← Rientro] La discussione è stata ripresa qui Discussione:Moka#Si_promettono_dati_di_interesse... --Pava (msg) 15:56, 24 giu 2014 (CEST)