Le leggi dei Gas

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
Voto:	1 (2)
Download:	165
Data:	29.01.2008
Numero di pagine:	6
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

LEGGI DEI GAS
Legge di Avogadro: volumi uguali di gas di qualsiasi natura, nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione, contengono lo stesso numero di molecole.
La mole: è la quantità di sostanza di un sistema costituito da tante entità elementari quanti sono gli atomi presente in 12g di 12/6 C (carbonio 12).
Una mole di una sostanza avente massa molecolare N uma è una quantità pari a N grammi.
Sistema e ambiente:
1) Sistema aperto: sono possibile sia scambi di materia sia di energia con l’ ambiente.
2) Sistema chiuso : sono possibili scambi di energia con l’ ambiente ma non di materia
3) Sistem isolato: non sono possibili ne scambi di materia ne di energia con l’ ambiente.
Sistema gassoso:
lo stato fisico di un sistema gassoso è noto se sono noti i valori di tre grandezze: pressione, volume e temperatura. Quando cambia il valore di due di tali grandezze oppure quello di tutte e tre si dice che il gas subisce una trasformazione.
Pressione = forza
------------
area
unita di misura nel S.I newton/ metro2
tale unità viene detta pascal (simbolo Pa) un pascal è uguale a un newton fratto 1 m2
LEGGE DI BOYLE
(trasformazione isotermica)
Con una semplice siringa di vetro, o anche una pompa di bicicletta è facile rendersi conto che se si tiene chiuso il forellino inferiore e si abbassa lo stantuffo, il gas (aria) contenuto nel cilindro subisce una diminuzione di volume e un aumento di pressione; viceversa se si solleva lo stantuffo.
Legge di Boyle: a temperatura costante, il volume di un gas è inversamente proporzionale alla sua pressione
Ciò equivale a dire che data una certa massa di gas a una determinata temperatura, è costante il prodotto per il volume:
pV= k → p1V1= p3 V3
Una relazione di questo tipo viene rappresentata in grafico da una curva chiamata iperbole.

La legge di boyle vale per qualsiasi gas, purché rarefatto; il valore di K non dipende dalla natura del gas ma solo dalla sua massa e dalla sua temperatura ; ciò equivale a dire che uguali masse di gas diversi nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione occupano volumi uguali.
LEGGE DI CHARLES
( trasformazione isobarica)
La legge nota come legge di Charles, essendo stata trovata sperimentalmente nel 1787 dal fisico francese Jacques Charles.
Legge di Charles: a pressione costante, il volume d un gas è direttamente proporzionale a quello a 0°C e alla sua temperatura assoluta.
Vt = V0 + ∆T → Vt = V0+α V0 t → Vt = V0 (1+ αt)
Se si esprime la temperatura in Kelvin essendo t = T-273.15 la formula ottiene la forma seguente:
Vt = V0 T
___
T0
SIMBOLI:
V0 = volume a 0° C
∆V = variazione di temperatura
α = costante 1/273.15
T0 = la temperatura in kelvin corrispondente a 0°C cioè 273 K
V1; V2;…. = volume a una temperatura qualsiasi
T1; T2;…...= temperatura qualsiasi.
Se non si conosce il valore di V0 del volume a 0°C ma quello V1 ad una temperatura T1 e si vuole determinare quello V2 ad una temperatura T2 la formula diventa la seguente:
V2 = T2
___ V1
T1

LEGGE DI GAY-LUSSAC
(trasformazione isometrica)
Legge di Gay-Lussac: a volume costante, la pressione di un gas è direttamente proporzionale a quella a 0°C e alla sua temperatura assoluta.
pt = p0 (1 + αt)
pt è la pressione del gas a una temperatura qualsiasi (in °C)
p0 è la pressione a 0°C
per la costante si è utilizzato il simbolo α dato che anche in questo caso ha il valore di 1/273.15
Se si esprime la temperatura in Kelvin la formula diventa la seguente:
pT = p0 T
__
T0
Se non si conosce il valore p0 della pressione a 0°C ma quello p1 a una temperatura qualsiasi T1 e si vuole determinare quello p2 alla temperatura T2 con il procedi mento analogo a quello seguito alla legge di Charles si ottiene
p2 = T2
___ p1
T1
Pressione di un gas allo zero assoluto

Se nella formula di Gay-Lussac in kelvin si pone T = 0 K il corrispondente valore è pt = 0 quindi : se fosse possibile raggiungere lo zero assoluto la pressione dei gas diverrebbe nulla.

LEGGI DEI GAS
Legge di Avogadro: volumi uguali di gas di qualsiasi natura, nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione, contengono lo stesso numero di molecole.
La mole: è la quantità di sostanza di un sistema costituito da tante entità elementari quanti sono gli atomi presente in 12g di 12/6 C (carbonio 12).
Una mole di una sostanza avente massa molecolare N uma è una quantità pari a N grammi.
Sistema e ambiente:
1) Sistema aperto: sono possibile sia scambi di materia sia di energia con l’ ambiente.
2) Sistema chiuso : sono possibili scambi di energia con l’ ambiente ma non di materia
3) Sistem isolato: non sono possibili ne scambi di materia ne di energia con l’ ambiente.
Sistema gassoso:
lo stato fisico di un sistema gassoso è noto se sono noti i valori di tre grandezze: pressione, volume e temperatura. Quando cambia il valore di due di tali grandezze oppure quello di tutte e tre si dice che il gas subisce una trasformazione.
Pressione = forza
------------
area
unita di misura nel S.I newton/ metro2
tale unità viene detta pascal (simbolo Pa) un pascal è uguale a un newton fratto 1 m2
LEGGE DI BOYLE
(trasformazione isotermica)
Con una semplice siringa di vetro, o anche una pompa di bicicletta è facile rendersi conto che se si tiene chiuso il forellino inferiore e si abbassa lo stantuffo, il gas (aria) contenuto nel cilindro subisce una diminuzione di volume e un aumento di pressione; viceversa se si solleva lo stantuffo.
Legge di Boyle: a temperatura costante, il volume di un gas è inversamente proporzionale alla sua pressione
Ciò equivale a dire che data una certa massa di gas a una determinata temperatura, è costante il prodotto per il volume:
pV= k → p1V1= p3 V3
Una relazione di questo tipo viene rappresentata in grafico da una curva chiamata iperbole.

La legge di boyle vale per qualsiasi gas, purché rarefatto; il valore di K non dipende dalla natura del gas ma solo dalla sua massa e dalla sua temperatura ; ciò equivale a dire che uguali masse di gas diversi nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione occupano volumi uguali.
LEGGE DI CHARLES
( trasformazione isobarica)
La legge nota come legge di Charles, essendo stata trovata sperimentalmente nel 1787 dal fisico francese Jacques Charles.
Legge di Charles: a pressione costante, il volume d un gas è direttamente proporzionale a quello a 0°C e alla sua temperatura assoluta.
Vt = V0 + ∆T → Vt = V0+α V0 t → Vt = V0 (1+ αt)
Se si esprime la temperatura in Kelvin essendo t = T-273.15 la formula ottiene la forma seguente:
Vt = V0 T
___
T0
SIMBOLI:
V0 = volume a 0° C
∆V = variazione di temperatura
α = costante 1/273.15
T0 = la temperatura in kelvin corrispondente a 0°C cioè 273 K
V1; V2;…. = volume a una temperatura qualsiasi
T1; T2;…...= temperatura qualsiasi.
Se non si conosce il valore di V0 del volume a 0°C ma quello V1 ad una temperatura T1 e si vuole determinare quello V2 ad una temperatura T2 la formula diventa la seguente:
V2 = T2
___ V1
T1

LEGGE DI GAY-LUSSAC
(trasformazione isometrica)
Legge di Gay-Lussac: a volume costante, la pressione di un gas è direttamente proporzionale a quella a 0°C e alla sua temperatura assoluta.
pt = p0 (1 + αt)
pt è la pressione del gas a una temperatura qualsiasi (in °C)
p0 è la pressione a 0°C
per la costante si è utilizzato il simbolo α dato che anche in questo caso ha il valore di 1/273.15
Se si esprime la temperatura in Kelvin la formula diventa la seguente:
pT = p0 T
__
T0
Se non si conosce il valore p0 della pressione a 0°C ma quello p1 a una temperatura qualsiasi T1 e si vuole determinare quello p2 alla temperatura T2 con il procedi mento analogo a quello seguito alla legge di Charles si ottiene
p2 = T2
___ p1
T1
Pressione di un gas allo zero assoluto

Se nella formula di Gay-Lussac in kelvin si pone T = 0 K il corrispondente valore è pt = 0 quindi : se fosse possibile raggiungere lo zero assoluto la pressione dei gas diverrebbe nulla.