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Una batteria carica pesa più di una batteria scarica ?

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Una batteria carica pesa più di una batteria scarica ?

Intrigati da domande apparentemente semplici, spesso finiamo per scavare in profondità nei meandri della scienza. Una di queste domande è: « Una batteria carica pesa di più rispetto a una scarica ? « . Secondo le informazioni raccolte e analizzate, si può dimostrare che il peso di una batteria non cambia in base al suo stato di carica. Ma come è possibile ? Esaminiamo questa questione più da vicino.

La variazione di peso: mito o realtà per le batterie cariche

Il principio del generatore chiuso

Le batterie sono dei generatori chiusi. Questo significa che nessuna materia può entrare o uscire dal sistema, a meno che non ci sia un grave malfunzionamento. Quindi, se consideriamo solo la quantità totale di materia all’interno della batteria, essa rimane costante indipendentemente dallo stato di carica.

Lo spostamento degli elettroni

Durante l’uso, gli elettroni si muovono dalla polo negativo al polo positivo all’interno del sistema. Ciò provoca delle reazioni chimiche, ma non cambia la quantità totale di materia presente nella pila.

Dopo aver esaminato questo concetto chiave della fisica, passiamo ora ad analizzare ciò che accade effettivamente all’interno di una batteria durante l’utilizzo.

I meccanismi interni di una pila durante l’utilizzo

L’energia chimica

Quando una batteria è carica, l’energia è immagazzinata al suo interno sotto forma di energia chimica. Questa energia viene poi rilasciata durante l’utilizzo.

Le reazioni chimiche senza variazione di massa

Durante queste reazioni, gli elettroni si spostano all’interno del sistema, ma la quantità totale di materia rimane invariata. Non c’è nessun elemento che viene perso durante lo scaricamento: semplicemente gli elettroni cambiano posizione all’interno del sistema.

Osserviamo ora come questo fenomeno influisce sul peso delle batterie.

Le implicazioni fisiche del cambiamento di carica nelle batterie

La leggera differenza di massa

In termini fisici, esiste una lieve differenza di massa a causa dell’energia immagazzinata nella pila sotto forma chimica quando è carica. Tuttavia, questa differenza è infinitesimale, circa un decimo di miliardesimo di grammo per una pila AA.

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L’influenza della corrosione sulla massa della pila

In aggiunta, la corrosione dell’involucro della pila potrebbe causare un leggero aumento della massa attraverso l’ossigenazione dell’aria. Ma anche questo cambiamento rimane trascurabile.

Ma quanto è possibile misurare con precisione queste minime variazioni ?

Misurare con precisione: è possibile rilevare la differenza di massa ?

Il limite della precisione delle bilance

Anche le bilance più precise attualmente disponibili non riescono a rilevare queste minime variazioni di peso. Le differenze sono così piccole che si perdono nell’incertezza di misurazione.

La conclusione scientifica

In sostanza, da un punto di vista pratico e per tutte le applicazioni quotidiane, una batteria carica non pesa più di una scarica.

Dopo aver esaminato i meccanismi interni delle pile, i fenomeni fisici legati al cambiamento di carica e la possibilità di misurare le minime variazioni di massa, possiamo riassumere che sia una pila piena o vuota, la sua massa totale rimane invariata. Un piccolo passo nella scienza quotidiana che risponde a un interrogativo apparentemente semplice.

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