Pensiamo ora ad una condotta con un fluido che scorre al suo interno: può essere tanto un liquido, quanto un aeriforme, cambiano i dati quantitativi, matematici, ma il concetto non cambia.
Ci si chiede come va la pressione del fluido lungo la condotta, e io dico: dipende dalla portata del fluido e dalla conformazione della condotta a valle del punto considerato, e quello che c’è invece a monte è irrilevante. Facciamo il caso più semplice: una condotta d’acqua che termina con un rubinetto aperto. È chiaro che all’uscita dal rubinetto la pressione è quella atmosferica; in qualunque punto a monte del rubinetto, la pressione è data dalla pressione atmosferica più le perdite per attrito che ci sono tra il punto in esame e l’uscita, e tali perdite per attrito dipendono dalla portata (portata più alta dà luogo a perdite per attrito maggiori perché maggiore è la velocità del fluido) e dalla conformazione della condotta, cioè dalla lunghezza, dal diametro del tubo, dalla rugosità della superficie interna, dalla eventuale presenza di curve, gomiti, variazioni di ogni sorta. Niente a riguardo di quello che c’è a monte.
Allora tu dici; ma se aumento la pressione a monte, per esempio sostituisco la pompa con una di caratteristiche superiori, cosa succede? Semplice: aumenta la portata. Aumentando la portata, le perdite per attrito aumentano, e quindi la pressione nel tubo sale, ma sempre rispettando la relazione anzidetta, cioè, in qualunque punto a monte del rubinetto, la pressione è data dalla pressione atmosferica più le perdite per attrito che ci sono tra il punto in esame e l’uscita.
Quindi, la pressione non sale perché ho messo una pompa più grossa, ma perché è aumentata la portata. Se uso una pompa a portata fissa, per esempio una pompa a pistoni, essa regola la sua pressione in base a quello che trova a valle e a nient’altro. Se poi la condotta, invece di scaricare all’atmosfera scarica invece in un serbatoio in pressione, basta sostituire la pressione nel serbatoio a quella atmosferica, ed il resto di quanto detto non cambia di una virgola. Facciamo ora il caso più complesso, e vediamo cosa succede in una turbina a vapore a condensazione, cioè che scarica in un condensatore a bassa temperatura, per esempio 35°C. Dato che allo scarico della turbina siamo in condizioni di vapore saturo, ad una precisa temperatura corrisponde una precisa pressione, che sarà quella che guida l’espansione del vapore. Anche in questo caso, la pressione del vapore in qualunque punto della turbina sarà comunque pari alla pressione allo scarico più quel che perde nel percorso dal punto in esame allo scarico, ma in questo caso non saranno solo attriti, perché l’energia perduta dal vapore sarà soprattutto quella che dal vapore si trasferisce alla turbina; l’effetto utile, insomma.
Se aumento la pressione all’ingresso della turbina, per esempio aprendo di più la valvola d’ammissione, l’effetto è di aumentare la portata, e quindi anche la pressione nei vari punti della turbina sale, ma non perché ho aperto la valvola, ma perché ho aumentato la portata.