I gas
I sistemi gassosi possono essere descritti dalla legge dei gas ideali, cioè perfetti. I gas per non avere deviazioni significative devono essere rarefatti, ad alte temperature e basse pressioni. Ogni gas che risulta compresso devia dal comportamento ideale. Le leggi dei gas sono empiriche, derivano dall'osservazione sperimentale.
Il cammino per costruire un sistema gassoso è pressione, volume e temperatura: devo quindi trovare una relazione matematica che li correli.
Principio di Avogadro
Alla stessa pressione e temperatura volumi uguali, gassosi diversi contengono ugual numero di moli.
V α N
Una mole di un qualunque gas in condizioni normali occupa 22.41 L
Legge di Boyle
Misura del volume occupato dal gas in un recipiente chiuso mentre viene applicata una pressione crescente.
P V = k
Se rappresentati su grafico p vs V si origina un ramo iperbolico → linearizzabile facendo P vs 1/V
Legge di Charles (Gay-Lussac)
Dipendenza del volume dalla temperatura a P costante
V(T) = V0 + t/273,15 V0
⇒ raccolgo V0
V(T) = 1 + t/273,15
V(t) = 273,15 + t 273,15 V(t) = T T = Temperatura kelvin 1/273,15 è il coefficiente di dilatazione di ogni gas perfetto, è uguale a 1 t.u.t.t.i.
I gas
I sistemi gassosi possono essere descritti dalla legge dei gas ideali, o perfetti. I gas per non avere deviazioni significative devono essere rarefatti ad alte temperature e basse pressioni. Ogni gas che risulta compresso devia dal comportamento ideale. Le leggi dei gas sono empiriche, derivano dall'osservazione sperimentale.
Le due grandezze usate x descrivere un sistema gassoso sono P, T, V, massa e composizione. Devo quindi trovare una relazione matematica che li correli.
Principio di Avogadro
Alla stessa pressione e temperatura volumi uguali di gas diversi contengono ugual numero di moli.
V ∝ N
Una mole di un qualunque gas in condizioni normali occupa 22,41 L
Legge di Boyle
Misura del volume occupato dal gas in un recipiente chiuso mentre viene applicata una pressione crescente.
p * V = k
Se rappresentati su grafico p vs V si origina un ramo iperbolico → linearizzabile facendo p vs 1/V
Legge di Charles (Gay-Lussac)
Dipendenza del volume dalla temperatura a p costante.
V(T) = V0 + t/273,15
Raccolgo V0
V(t) = 1 + t/273,15
V(t) = T/273,15 — T = temperatura kelvin
1/273,15 è il coefficiente di dilatazione di ogni gas perfetto, è uguale a tutto 1.
Allo zero assoluto (-273.15) nessunae gassosa, di conseguenza l’Vt = V0
V(t) = V0 + V0 t/273,15
L’estrapolazione del risultato volumico con la legge di Charles è errato.
Impossibilità a raggiungere la temperatura assoluta può essere facilmente dedotto considerando la β di Boltzmann
β = 1/(K . 273,15)
β ➝ ∞
Legge dei gas ideali
Per ricavare la legge dei gas ideali, opero con i mole di gas
- Effettuo una modifica di T
- Effettuo una modifica di P e V
- È una trasformazione isobara - moltiplico Charles x P0
- Modifico P e V
P0 . Vt = T/T0 . P0 V0
P0 V0/T0
P . V = T . 1 . R
↑ moli
R = P0 V0/T0
½ V = T . n . R
Contiene tutte e tre le leggi
R = P0 V0/T0 = 1 atm . 22,414 L/(273,15 K . mol) = 0,0821 L . atm mol . k
Miscele di gas ~ Dalton
V = n·RT/p
x le miscele ∑ini
V = [ (∑ini) RT]/p
n1 · RT/p = V1
n2 · RT/p = V2
VTot = V1 + V2
Per le pressioni parziali è uguale
Legge di Dalton - La pressione parziale di una miscela gassosa è data dalla somma delle pressioni che ciascuno componente eserciterebbe se fosse solo nel contenitore
Dà una conferma indiretta della teoria cinetica dei gas
Deduzione empirica pi = niRT/V = ni : n = xi Dalle pressioni parziali si possono calcolare le frazioni molari delle miscele
Sono numeri puri nelle miscele binarie
Teoria cinetica dei gas
Derivazione teorica della legge empirica di Boyle modello molecolare urti delle molecole di gas contro le pareti del recipiente
Temperatura e pressione sono manifestazioni di urti molecolari
Pressione - bombardamento molecolare contro il recipiente
Temperatura - proporzionale all'energia traslazionale me
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.