Leggi dei gas perfetti

I gas perfetti

le coordinate termodinamiche: sono delle grandezze fisiche in grado di fornirci informazioni sullo stato interno del sistema ( il gas) in maniera tale da poterne descrivere il comportamento. Sono temperatura, pressione e volume.

Un sistema termodinamico: è la parte di spazio o di materia che viene studiata attraverso le coordinate termodinamiche.

Gas perfetto : si intende un modello che segue esattamente determinate leggi e al quale un gas reale si avvicina quando:

-la densità è molto bassa

-la temperatura è lontana dalla temperatura di liquefazione( passaggio aeriforme liquido).

Legge di Boyle

trasformazione isoterma: trasformazione nella quale la temperatura del gas rimane costante.

La pressione aumenta e il volume diminuisce.

Pressione e volume sono grandezze inversamente proporzionali.

Infatti la legge è : P*v = costante

Il grafico infatti sarà un ramo di iperbole.

Prima legge di Gay-Lussac

trasformazione isobara: quando la pressione del gas rimane costante

la temperatura raddoppia, il volume non raddoppia ma aumenta e la pressione è costante.

Ma che significato a alfa?

Avogadro aveva intuito che nelle stesse condizioni di pressione e temperatura una mole di qualunque gas occupa lo stesso volume, alfa è il coefficiente di dilatazione, e non dipende dal tipo di gas.

alfa=Dv/v°*1/Dt

dove d sta per delta

Trasformazione isobara e temperatura assoluta:

T=t+273,15 → t=T-273,15

da vt=vo(1+a*Dt)

→

Dt=t-t0 =t-0 = T-273,15

V=v0[1+a*(T-273,15)]= v0*[1+a*T-a*273,15]

ma a=1/273,1°C^-1 → a*273,15=1

v=vo[1+a*T-1]

prima legge di Gay Lussac assoluta V=v0*a*T

Quando un gas passa dalla situazione 1 alla situazione 2 è comodo fare la relazione:

V1/v2= v0*a*T1/V0*a*T2

V1/v2=T1/T2

V1/T1=V2/T2

Seconda legge di Gay-Lussac

trasformazione isocora: una trasformazione nella quale il volume del gas rimane costante

pt=po(1+a*Dt)

la temperatura raddoppia, il volume è costante, la pressione aumenta ma non raddoppia.

La pressione aumenta all'aumentare della temperatura con una relazione lineare, mentre Dp è direttamente proporzionale alla variazione di Temperatura

Dp/Dt = costante

trasformazione isocora e temperatura assoluta

p=po*a*T -----> per lo stesso procedimento di prima.

Sempre P1/p2=T1/T2

Equazione di stato dei gas perfetti:

PV/T = costante

-Boyle, T=k, pressione e volume sono inversamente proporzionalità

-1° Gay Lussac p=k volume è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta

-2° Gay Lussac v=k pressione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta

ma se non c'è 1 mola ma n moli

PV/T = n*costante

p è la pressione in Pa

v è il volume in m^2

n il numero di moli

r è la costante di universale dei gas 8,31 J/mol*K → 0,08206 l*atm/molk

T è la temperatura in K