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EQUAZIONE di STATO di un gas perfetto (o gas ideale)

 

P·V=n·R·T

n [mol]   è il numero di moli

R [J / (K·mol)] è la costante dei gas perfetti R=8,31 J / (K·mol)

osservazione importante: R= NA · kB (numero di Avogadro per costante di Boltzmann)

sulla calcolatrice R, NA e kB si trovano con shift→CONST [7] → Physico-Chem

 

Proprietà dei gas

un esercizio svolto sulla legge dei gas perfetti (pdf)

un esercizio interattivo sulla legge dei gas perfetti (link)

un esercizio interattivo sulla legge dei gas perfetti creato da chat GPT

 

PROBLEMA:

1. calcola ilvolume che occupa una MOLE di aria (considerata un gas perfetto) alla Temperatura e Pressione di ora in classe

2. calcola quante moli di gas ci sono ora in classe (considerata per semplicità un parallelepipedo rettangolo)

 

 

conclusione:

lo stato di un sistema gassoso è identificato da 2 parametri detti VARIABILI di STATO

se conosco 2 delle 3 varibili di Stato P, V, T, (oltre al numero di moli) posso trovare la terza attraverso la legge dei gas perfetti, un po' come se conosco due angoli di un triangolo posso trovare il terzo angolo

studiare come si modificano tra loro questi paramentri è molto interessante...

 

 


il PIANO di CLAPEYRON ...

il piano di Clapeyron è un piano cartesiano in cui in ascissa si trova il Volume [m³] e in ordinata la Pressione [Pa]

1- perchè scegliere il piano PV? non si poteva scegliere il piano PT o VT?
la risposta sta.... nelle unità di misura...
2- il piano PV comprende SOLO l'asse positivo dei V e delle P? Ha senso considerare V<0 o P<0? cosa si può dire della T?

 

la legge dei gas perfetti sul PIANO di CLAPEYRON (link)

- ogni stato di equilibrio è rappresentato da un punto nel diagramma P-V (per una data quantità di moli, nel diagramma 2 moli)

- calcola la temperatura allo stato A e allo stato B con i dati del diagramma PV

un esercizio interattivo sul piano PV (link)

 

 


Le principali trasformazioni termodinamiche:

 

- abbiamo detto che lo stato di un sistema gassoso è identificato da 2 parametri detti VARIABILI di STATO

studiare come si modificano tra loro questi paramentri è molto interessante...

-

un trasformazione è detta quasi-statica quando avviene attraverso una successione di stati di equilibrio solo per quantità infinitesime
(una trasformazione quasi-statica è rappresentata da una curva continua nel diagramma p-V)

equilibrio per un gas: quando P,V,T restano costanti per un certo periodo

 

traformazione ISOBARA
(=a pressione costante)

V/T=costante

1° legge di GAY-LUSSAC 1802

...

traformazione ISOCORA
(=a volume costante)

P/T=costante

2° legge di GAY-LUSSAC 1809

...

traformazione ISOTERMA
(=a temperatura costante)

PV=costante

legge di BOYLE 1662

...

Un esempio di trasformazione ISOCORA:

la fisica della pentola a pressione

 


Approfondimenti e ripasso

L'insostenibile leggerezza dei gas - Formule 04 - CURIUSS

Trasformazioni di un gas ideale (Gianlorenzo Bussetti)

 

 

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