0:00:08.470,0:00:11.708
Oggigiorno ci sono più di un miliardo [br]di auto nel mondo

0:00:11.708,0:00:13.621
che portano le persone dove vogliono,

0:00:13.621,0:00:16.262
ma le auto non sono solo [br]un mezzo di trasporto,

0:00:16.262,0:00:18.781
sono anche una lezione di chimica[br]che va spiegata.

0:00:18.781,0:00:22.010
Il processo di accensione dell'auto[br]inizia nei cilindri del motore,

0:00:22.010,0:00:24.693
dove uno spruzzo di carburante[br]proveniente dall'iniettore

0:00:24.693,0:00:27.220
e un colpo d'aria proveniente[br]dalla valvola di immissione

0:00:27.220,0:00:29.844
si mescolano prima di essere innescati[br]da una scintilla,

0:00:29.844,0:00:33.310
formando così dei gas che si espandono[br]e fanno pressione sul pistone.

0:00:33.310,0:00:36.177
Ma la combustione [br]è una reazione esotermica,

0:00:36.177,0:00:38.442
ovvero rilascia calore. [br]Molto calore.

0:00:38.442,0:00:41.682
Mentre parte di questo calore viene dispersa [br]attraverso il tubo di scappamento,

0:00:41.682,0:00:43.574
il calore che rimane nel blocco motore

0:00:43.574,0:00:45.944
deve essere riassorbito, [br]trasportato e dissipato

0:00:45.944,0:00:49.745
per evitare che le componenti metalliche[br]si deformino o fondano.

0:00:49.745,0:00:51.773
Ecco che entra in gioco il sistema [br]di raffreddamento.

0:00:51.773,0:00:54.451
Viene fatto circolare un liquido [br]attraverso tutto il motore,

0:00:54.451,0:00:56.833
ma quale tipo di liquido [br]può assorbire quel calore?

0:00:56.833,0:00:59.080
L'acqua sembrerebbe una scelta ovvia,

0:00:59.080,0:01:00.836
dopotutto, il suo calore specifico,

0:01:00.836,0:01:03.627
la quantità di energia richiesta[br]per alzare la temperatura

0:01:03.627,0:01:05.709
di una data massa di un grado Celsius,

0:01:05.709,0:01:08.393
è maggiore di quello di qualsiasi[br]altra sostanza comune.

0:01:08.393,0:01:10.713
E c'è molta energia calorifica [br]da assorbire.

0:01:10.713,0:01:13.664
Ma se si usa l'acqua, [br]si possono creare dei problemi.

0:01:13.664,0:01:16.760
Il suo punto di congelamento è 0 °C.

0:01:16.760,0:01:19.016
Dato che l'acqua si espande [br]quando ghiaccia,

0:01:19.016,0:01:22.892
un inverno rigido causerebbe la rottura [br]del radiatore e il blocco del motore,

0:01:22.892,0:01:24.531
una prospettiva terrificante.

0:01:24.531,0:01:27.247
E considerando che temperatura[br]raggiungono i motori,

0:01:27.247,0:01:30.143
il punto di ebollizione dell'acqua, [br]pari a 100 °C,

0:01:30.143,0:01:33.170
creerebbe una situazione in cui [br]chiunque finirebbe cotto al vapore.

0:01:33.170,0:01:35.771
Perciò, invece dell'acqua,[br]utilizziamo una soluzione,

0:01:35.771,0:01:39.511
un composto omogeneo [br]di un soluto e un solvente.

0:01:39.511,0:01:44.261
Alcune caratteristiche della soluzione [br]varieranno in base alla quantità di soluto.

0:01:44.261,0:01:48.075
Vengono chiamate proprietà colligative,[br]e, fortunatamente, implicano

0:01:48.075,0:01:51.509
la diminuzione del punto di solidificazione[br]e l'elevazione del punto di ebollizione.

0:01:51.509,0:01:54.267
Le soluzioni hanno dunque [br]un punto di congelamento minore[br]

0:01:54.267,0:01:57.135
e un punto di ebollizione maggiore [br]rispetto al solvente puro,

0:01:57.135,0:02:00.163
e più alta è la concentrazione di soluto,[br]maggiore è la differenza.

0:02:00.163,0:02:02.289
Ma allora, [br]perché cambiano queste proprietà?

0:02:02.289,0:02:05.348
Prima di tutto, dobbiamo capire [br]che la temperatura è una misura

0:02:05.348,0:02:07.547
della energia cinetica media[br]di una particella.

0:02:07.547,0:02:10.305
Più freddo è il liquido,[br]meno energia cinetica è presente,

0:02:10.305,0:02:12.240
e le molecole si muovono più lentamente.

0:02:12.240,0:02:15.009
Quando un liquido ghiaccia,[br]le molecole rallentano così tanto

0:02:15.009,0:02:18.092
che la forza di attrazione di ognuna[br]reagisce a quella delle altre,

0:02:18.092,0:02:20.280
andando a formare una struttura [br]a cristallo.

0:02:20.280,0:02:23.543
La presenza di particelle di soluto[br]intervengono in questa dinamica,

0:02:23.543,0:02:26.261
così che una soluzione [br]richiede temperature più basse

0:02:26.261,0:02:28.359
affinché il fenomeno avvenga.

0:02:28.359,0:02:30.689
Allo stesso modo, quando un liquido bolle,

0:02:30.689,0:02:32.900
produce bolle piene di vapore,

0:02:32.900,0:02:36.788
ma affinchè si formi una bolla,[br]la pressione del vapore deve essere pari

0:02:36.788,0:02:40.092
a quella dell'aria che spinge[br]contro la superficie del liquido.

0:02:40.092,0:02:43.073
Quando il liquido si riscalda,[br]la pressione del vapore aumenta

0:02:43.073,0:02:45.998
e quando diventa pari a quella [br]della pressione atmosferica,

0:02:45.998,0:02:48.101
si formano le bolle [br]e avviene l'ebollizione.

0:02:48.101,0:02:51.540
La pressione del vapore di una soluzione[br]è inferiore a quella del solvente puro,

0:02:51.540,0:02:54.253
perciò deve essere riscaldata [br]a temperature ben più alte

0:02:54.253,0:02:56.792
prima di uguagliare[br]quella dell'ambiente circostante.

0:02:56.792,0:02:59.361
Un ulteriore vantaggio è che[br]nel radiatore la pressione

0:02:59.361,0:03:01.548
è mantenuta superiore[br]a quella atmosferica,

0:03:01.548,0:03:04.903
alzando così il punto di ebollizione[br]di altri 25 °C.

0:03:04.903,0:03:08.394
La soluzione comunemente usata per[br]il sistema di raffreddamento di un'auto

0:03:08.394,0:03:11.719
è una miscela al 50:50 [br]di glicole etilenico e acqua,

0:03:11.719,0:03:17.532
che congela a -37 °C [br]e bolle a 106 °C.

0:03:17.532,0:03:21.225
Se la miscela è composta[br]in proporzione 70 : 30,

0:03:21.225,0:03:25.156
il punto di congelamento[br]passa a -55 °C,

0:03:25.156,0:03:29.026
mentre quello di ebollizione[br]passa a 113 °C.

0:03:29.026,0:03:31.616
Come potete vedere, [br]più glicole etilenico si aggiunge,

0:03:31.616,0:03:34.705
più protezione si ottiene,[br]ma allora perché non metterne di più?

0:03:34.705,0:03:37.173
Si sa che non si può mai [br]pretendere troppo,

0:03:37.173,0:03:38.754
infatti a proporzioni maggiori,

0:03:38.754,0:03:41.644
il punto di congelamento[br]comincia a tornare indietro.

0:03:41.644,0:03:45.269
Le proprietà della soluzione si spostano[br]verso quelle del glicole etilenico,

0:03:45.269,0:03:48.114
che congela a -12,9 °C,

0:03:48.114,0:03:51.448
una temperatura maggiore rispetto[br]a quella ottenuta con la soluzione.

0:03:51.448,0:03:54.808
La soluzione scorre nel motore,[br]assorbendo il calore lungo il tragitto.

0:03:54.808,0:03:57.844
Quando raggiunge il radiatore,[br]viene raffreddata da un ventilatore,

0:03:57.844,0:04:00.590
e dall'aria che entra attraverso[br]il cofano dell'auto

0:04:00.590,0:04:02.352
prima di rientrare in circolo.

0:04:02.352,0:04:04.924
Quindi, un sistema [br]di raffreddamento efficace e sicuro

0:04:04.924,0:04:06.686
deve avere un alto calore specifico,

0:04:06.686,0:04:09.568
[br]un basso punto di congelamento [br]e un alto punto di ebollizione.

0:04:09.568,0:04:11.393
Ma invece di cercare in tutto il mondo[br]

0:04:11.393,0:04:13.808
il liquido perfetto [br]per risolvere il problema,

0:04:13.808,0:04:17.044
possiamo crearci da soli[br]la giusta soluzione.