Concetti Chiave
- La pressione è definita come forza per unità di area, misurata in pascal (Pa), e può essere espressa in diverse unità come atmosfere e millimetri di mercurio.
- I barometri e i manometri sono i principali strumenti utilizzati per misurare la pressione, con il manometro che evidenzia differenze di pressione attraverso colonne di mercurio.
- La teoria cinetica dei gas descrive un gas come composto da particelle puntiformi in moto rettilineo costante, che urtano tra loro e con le pareti del contenitore.
- L'energia cinetica media di un gas è proporzionale alla temperatura assoluta, determinando che la velocità media delle molecole aumenta con l'aumento della temperatura.
- Il moto delle molecole di un gas cessa a zero assoluto (0 K), evidenziando il legame tra temperatura e movimento molecolare.
Qual è la definizione di pressione?
La pressione viene definita come forza per unità di area, cioè una forza divisa per l’area su cui è distribuita (è quindi la forza esercitata da un gas sulle pareti del contenitore). L’unita di misura nel sistema internazionale è il pascal (Pa).
1 Pa=1 N/m^2
Il pascal equivale appunto alla forza, in Newton, esercitata per unità di superficie, i metri quadrati (m2). Molto spesso si utilizzano anche le atmosfere (a seconda dell’ambiente che viene studiato si utilizzano diverse unità di misura della pressione).
Strumenti di misurazione della pressione
La pressione si misura con i barometri e i manometri. La pressione barometrica è definita come l’altezza della colonna di mercurio in un barometro, ed è espressa, per l’appunto in millimetri di mercurio (mmHg).
1 atm=760 mmHg=101325 Pa=101.325 kPa
Il manometro invece è costituito da due bracci contenenti una colonna di mercurio collegati ad un’ampolla in cui è presente un gas. Se la pressione del gas da misurare è identica a quella atmosferica, l’altezza della colonna di mercurio nei due bracci è identica. Una differenza nell’altezza dei due bracci indica una differenza tra la pressione del gas e quella atmosferica.
Teoria cinetica dei gas
I postulati della teoria cinetica dei gas sono:
Un gas è formato da particelle (atomi o molecole) puntiformi:
Il volume delle molecole è trascurabile rispetto al volume del contenitore;
Le particelle sono in costante moto rettilineo:
Durante il moto le molecole urtano tra loro e con le pareti del contenitore;
Gli urti sono perfettamente elastici;
L’urto delle molecole con il contenitore determina la pressione;
Le interazioni tra le particelle sono nulle.
I risultati della teoria cinetica dei gas sono:
Risultati della teoria cinetica
L’energia cinetica (o traslazionale) media di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta e non dipende da P, V o dalla natura del gas. Di conseguenza:
La temperatura è la misura dell’energia cinetica media delle molecole;
Poiché E_cin=〖mv〗^2/2, la velocità media delle molecole cresce al crescere della temperatura;
A temperatura costante le molecole di qualsiasi gas possiedono la stessa velocità media;
Il moto delle molecole cessa allo zero assoluto (0 K).
Domande da interrogazione
- Qual è la definizione di pressione e quali sono le sue unità di misura?
- Quali strumenti vengono utilizzati per misurare la pressione?
- Quali sono i postulati fondamentali della teoria cinetica dei gas?
La pressione è definita come forza per unità di area, espressa in pascal (Pa), dove 1 Pa corrisponde a 1 N/m². Altre unità di misura comuni includono le atmosfere (atm) e i millimetri di mercurio (mmHg) (testo).
La pressione si misura principalmente con barometri e manometri. Il barometro misura la pressione barometrica attraverso l'altezza della colonna di mercurio, mentre il manometro confronta la pressione di un gas con quella atmosferica (testo).
I postulati includono che un gas è composto da particelle puntiformi in moto rettilineo costante, che urtano tra loro e con le pareti del contenitore, e che gli urti sono elastici. Le interazioni tra le particelle sono considerate nulle (testo).
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