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Legge di Boyle


Il volume di una quantità di gas dipende dalla pressione a cui si trova il gas e dalla sua temperatura. A temperatura costante, spesso il prodotto del volume e della pressione è costante. Questa legge scoperta da Robert Boyle ed Edme Mariotte vale per qualsiasi gas allo stato ideale, vale a dire quando la temperatura del gas si trova molto al di sopra della cosiddetta temperatura critica.

La legge scoperta da Boyle e Mariotte

[math]PV=nRT[/math]

è un caso speciale della legge generale dei gas valida per tutti i gas ideali, che descrive la relazione tra la pressione p, il volume V la temperatura T , in kelvin, riferita al punto zero assoluto ,il numero di moli n di un gas e R=8,314 J/(mol∙K) è la costante universale dei gas:
[math]PV=costante=c[/math]

se la temperatura è costante ed il sistema è chiuso.
Prendendo i logaritmi della PV=c si ottiene
[math]ln⁡(P)=-ln⁡(V)+ln⁡(c)[/math]

Si nota una relazione di tipo lineare tra ln(P) e ln(V).
Infatti, utilizzando le variabili
y=ln⁡(P),x=ln⁡(V),a=ln⁡(c)
si può scrivere nella forma
[math]y=-x+a[/math]

Misurando quindi P e V in una compressione del gas senza cambiare la temperatura di quest’ultimo, da un fit lineare ed un opportuno trattamento dei dati raccolti si può quindi verificare l’ipotesi Nulla, che in questo caso corrisponde alla legge di Boyle.
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