Equazioni di stato dei gas e varie, Chimica

Modelli di descrizione della materia

La materia può presentarsi sotto diverse forme: aeriforme, liquido e solido.

Stato aeriforme

Un elemento è allo stato aeriforme se la distanza tra le particelle è molto maggiore rispetto alle dimensioni della singola particella (considerando il raggio atomico di questa). In questo stato le particelle che lo compongono si muovono in modo caotico e indipendente tra loro.

Stato liquido

Nello stato liquido le distanze tra ogni singola particella è comparabile alle sue dimensioni ma non è riconoscibile un ordine e abbiamo una completa mobilità delle particelle, atomi o molecole che siano.

Stato solido

Anche per lo stato solido le distanze tra particelle sono comparabili alle loro dimensioni, ma a differenza della materia allo stato liquido, le particelle non possono muoversi liberamente ed esse sono disposte ordinatamente in una struttura ripetitiva (cella elementare). Se prendiamo la cella elementare e la ripetiamo rispetto agli assi x, y e z, otteniamo la struttura dell’intero cristallo.

Esistono solidi che non presentano una cella elementare, questi solidi disordinati vengono definiti amorfi, come ad esempio il vetro.

Equazione di stato

Per poter definire un’equazione di stato dobbiamo definire delle variabili e trovare una legge matematica tra quest’ultime. Le variabili che andremo a considerare sono:

• Volume -> Il volume di un gas lo consideriamo uguale al volume del recipiente che contiene il gas stesso ipotizzando che il gas sia composto da punti materiali, non hanno volume ma hanno massa.
• Pressione -> Che è data dal prodotto della densità del gas considerato, dell’accelerazione di gravità e dall’altezza del recipiente.
• Temperatura -> Proporzionale allo stato di ecinetica media di traslazione delle particelle, come se fosse una fotografia dello stato di agitazione della materia.

Dopo aver definito queste variabili dobbiamo definire le leggi matematiche che le relazionano.