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Alito caldo e soffio freddo, perché?

Misteri del nostro corpo… o no? Un po’ di fisica!

Soffiare in un tubo.
Due bambini che soffiano dentro un tubo, come se suonassero il didgeridoo.

Per riscaldarvi le mani quando siete fuori e fa freddo, ci soffiate o ci alitate? Verrebbe da dire la seconda, perché siamo abituati a pensare all’alito come caldo e al soffio come freddo – infatti soffiamo per far raffreddare la minestra, per esempio. Ciononostante, entrambi consistono in aria che esce dal nostro corpo, dai nostri polmoni, quindi da cosa dipende questa differenza di temperatura, se esiste?

La risposta in realtà è un tantino complicata e si devono tenere in conto alcune cose. Intanto, prima di tutto, perché soffiando l’aria esce più veloce che alitando? Beh, la legge di conservazione della massa implica che la portata di un fluido sia costante, e quindi diminuendo la sezione del tubo (nel nostro caso, la bocca) la sua velocità aumenta.

Ora, l’aria che esce dalla nostra bocca, che sia alitando o soffiando, è calda, poiché ha attraversato i polmoni durante la respirazione. Quindi il soffio è freddo o ci sembra freddo? Un po’ entrambe…

È vero che, essendo il soffio più veloce, sposta la “cortina” d’aria più calda e umida che circonda il nostro corpo, come fa il ventilatore; quindi ci sembra “freddo” e ci rinfresca, e inoltre agevola l’evaporazione dell’acqua dalla nostra pelle, la quale assorbe energia, facendoci sentire freddo. Quando alitiamo, invece, il vapore acqueo che espelliamo insieme all’aria impedisce l’evaporazione di altra acqua, anzi spesso condensa sulla pelle, cedendo energia, cioè calore. Questa però è solo una parte della verità!

Come getto, il soffio ha velocità maggiore e “diametro” minore dell’alito, ammettendo (come detto prima) che la portata sia grosso modo simile. Ciò causa un maggior trascinamento e mescolamento con l’aria ambientale, dovuto alla maggior viscosità e turbolenza. Perciò il flusso naturalmente si raffredda di più, visto che l’aria esterna, in condizioni standard, è più fredda di quella che soffiamo dai polmoni. Con una bocca larga quasi non c’è trascinamento/mescolamento, e la temperatura dell’alito sarà pressoché uguale a quella dei polmoni che è superiore alla temperatura ambiente.

Infatti se cerchiamo di rilevare la temperatura del soffio vicino la bocca ci accorgiamo che è caldo, mentre a distanze maggiori si raffredda rapidamente. Come ulteriore esperimento si può provare a soffiare dentro un tubo, e appoggiare una mano all’altra estremità: questo esclude il mescolamento con l’aria ambientale e quindi il flusso d’aria sarà caldo. Provare per credere!

Siete pronti ad alitare sulle candeline?

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