le leggi dei gas - NonSoloFisica.altervista.org
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LE LEGGI DEI GAS Prof. Michele Barcellona STATO DI UN GAS Lo stato di un gas dipende dalle seguenti grandezze: Massa (in moli) Volume V Pressione P Temperatura T LE TRASFORMAZIONI DI UN GAS La modifica di uno dei parametri precedenti provoca una: TRASFORMAZIONE = passaggio STATO INIZIALE STATO FINALE DIAGRAMMI DI STATO Le tre grandezze: non sono indipendenti Pressione, Volume e Temperatura Esse sono legate tra loro da una equazione detta EQUAZIONE DI STATO Lo Stato di un gas può dunque essere rappresentato indicando solo due grandezze Esempio : DIAGRAMMA P-V LE LEGGI DEI GAS La prima legge di Gay-Lussac A pressione costante il volume di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura Per mantenere costante la pressione mettiamo dei pesetti sul pistone Per aumentare la temperatura forniamo energia sotto forma di calore La prima legge di Gay-Lussac A pressione costante il volume di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura ISOBARA La costante α La prima legge di Gay-Lussac vale soltanto se il gas non è troppo compresso e quando la sua temperatura è lontana da quella di liquefazione In queste condizioni la costante α non varia da sostanza a sostanza ma ha lo stesso valore per tutti i gas La prima legge di Gay-Lussac e la temperatura assoluta Utilizzando la temperatura assoluta T invece della temperatura in Celsius, la prima legge di Gay-Lussac assume la forma: Il volume di un gas è quindi direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta Animazione pag 308 filmato La legge di Boyle A temperatura costante il prodotto del volume occupato da un gas per la sua pressione è costante Per mantenere costante la temperatura immergiamo il cilindro contenente il gas in un recipiente d’acqua Per aumentare la pressione aggiungiamo pesetti al pistone La legge di Boyle A temperatura costante il prodotto del volume occupato da un gas per la sua pressione è costante ISOTERMA La seconda legge di Gay-Lussac A volume costante la pressione di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura Per mantenere costante il volume aggiungiamo dei pesetti aumentando la pressione Per aumentare la temperatura forniamo energia sotto forma di calore La seconda legge di Gay-Lussac A volume costante la pressione di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura ISOCORA La seconda legge di Gay-Lussac e la temperatura assoluta Utilizzando la temperatura assoluta T invece della temperatura in Celsius, la seconda legge di Gay-Lussac assume la forma: La pressione di un gas è quindi direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta IL GAS PERFETTO La legge di Boyle e le due leggi di Gay- Lussac descrivono in modo corretto il comportamento di qualunque tipo di gas se sono soddisfatte due condizioni: il gas è piuttosto rarefatto La sua temperatura è molto maggiore a quella di liquefazione Un gas di questo tipo si chiama gas perfetto In queste condizioni le tre leggi possono essere sintetizzate in un’unica relazione: Equazione di stato del gas perfetto DALL’ EQUAZIONE DI STATO DEL GAS PERFETTO ALLE TRE LEGGI DEI GAS LA MOLE ED IL NUMERO DI AVOGADRO Il NUMERO DI AVOGADRO è il numero di molecole contenute in una quantità di sostanza che ha una massa in grammi pari al suo peso atomico o molecolare Esempio: L’elio (He) ha peso atomico 4,00 u. il numero di molecole in 4,00 grammi di He è: L’Ossigeno (O) ha peso atomico 16,00 u., il numero di molecole in 16,00 grammi di O è: LA MOLE ED IL NUMERO DI AVOGADRO Sulla base del NUMERO DI AVOGADRO è definita la mole che è l’unità di misura della quantità di sostanza nel S-I- Gli esperimenti di Avogadro mostrarono che il volume occupato da un gas è proporzionale al N di particelle che lo compongono cioè al numero n di moli. con ricavato sperimentalmente EQUAZIONE DI STATO DEI GAS PERFETTI EQUAZIONE DI STATO DEI GAS PERFETTI
