I GAS, gas ideali, Leggi isobara, isoterma, isocora, miscele di gas

I GAS

[massimo grado di libertà, sistema con particelle non tenute insieme, forse deboli]

• Il volume dei gas cambia significativamente con la pressione.

o Il volume dei solidi e dei liquidi non è apprezzabilmente influenzato dalla pressione.

• Il volume dei gas cambia significativamente con la temperatura.

o I gas si espandono se riscaldati e si contraggono se raffreddati.

o La variazione di volume è da 50 a 100 volte maggiore per i gas rispetto a liquidi e

solidi.

• I gas fluiscono liberamente.

• I gas hanno densità relativamente basse.

• I gas sono miscibili in tutte le proporzioni. Forma e volume

No forma e proprio

volume Forma del recipiente,

volume proprio

[nei solidi legami, nei gas interazioni]

ISO -Bara -Terma -Para

Lo studio del comportamento di sostanze gassose diverse ha mostrato che seguono con buona

approssimazione leggi sperimentalmente derivate, indipendentemente dalla natura del gas.

Tali leggi sono pertanto leggi fisiche che descrivono il comportamento dei gas al variare di

variabili fisiche quali VOLUME, PRESSIONE e TEMPERATURA.

Per questo è stato definito il GAS IDEALE (che non esiste) che obbedisce perfettamente alle

leggi.

GAS IDEALE

▪ particelle puntiformi prive di volume proprio

▪ non esistono interazioni tra le particelle se non gli urti elastici fra di esse e con le pareti

del recipiente

▪ le particelle sono in continuo moto casuale.

Nota: I gas reali, in condizioni di pressione e temperatura vicine a quelle ambientali, si

comportano con buona approssimazione come i gas ideali, mentre alle alte pressioni e alle

basse temperature manifestano deviazioni più o meno marcate rispetto alle leggi dei gas

ideali, in quanto diventano non più trascurabili il volume proprio delle molecole (rispetto al

volume del gas stesso) e la reciproca attrazione tra le molecole.

Unità di misura

▪ Volume V

o 3

m SI

o 3

dm , l, ml;

o 3

1l di acqua→1dm

▪ Pressione P

o 2

Forza per unità di superficie (Pa=N/m )

o 5

Bar (10 Pascal)

o 2

Atm (forza esercitata sulla superficie di 1cm da una colonna di Hg alta 76 cm a

0° in un luogo dove l’accelerazione di gravità e di 9,81 m/s 2

o Torr o mmHg

1atm= 760 Torr o mmHg = 101325 Pa

1mmHg= 1/760 atm

mmHg=n/760 atm

▪ Temperatura

o Scala centigrada t°C

▪ 0°C=temperatura di congelamento H O (a P=1 atm)

2

▪ 100°=temperatura di ebollizione H O (a P=1 atm)

2

o Scala assoluta T(K) nel SI

▪ T(K)=t(c°) +273.15

▪ 273.15 K temperatura di congelamento dell’acqua

▪ 373.15 K temperatura di ebollizione dell’acqua

▪ →-273,15°c

O K

Effetto della pressione atmosferica

un recipiente metallico pieno d’aria: la pressione atmosferica

A.In esercitata sulla superficie

interna è uguale a quella esercitata sulla superficie

esterna.

B. Quando si estrae l’aria dal recipiente, la pressione

atmosferica lo schiaccia.

LEGGE ISOTERMA DI BOYLE T e n costanti

A temperatura costante, il volume occupato da una

quantità fissa di un gas è inversamente proporzionale alla pressione esterna

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