LE LEGGI DEI GAS. Prof. Michele Barcellona

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1 LE LEGGI DEI GAS Prof. Michele Barcellona

2 STATO DI UN GAS Lo stato di un gas dipende dalle seguenti grandezze: Massa (in moli) Volume V Pressione P Temperatura T

3 LE TRASFORMAZIONI DI UN GAS La modifica di uno dei parametri precedenti provoca una: TRASFORMAZIONE = passaggio STATO INIZIALE STATO FINALE

4 DIAGRAMMI DI STATO Le tre grandezze: Pressione, Volume e Temperatura non sono indipendenti Esse sono legate tra loro da una equazione detta EQUAZIONE DI STATO Lo Stato di un gas può dunque essere rappresentato indicando solo due grandezze Esempio : DIAGRAMMA P-V

5 LE LEGGI DEI GAS La prima legge di Gay-Lussac A pressione costante il volume di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura Per mantenere costante la pressione mettiamo dei pesetti sul pistone Per aumentare la temperatura forniamo energia sotto forma di calore

6 La prima legge di Gay-Lussac A pressione costante il volume di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura ISOBARA

7 La costante α La prima legge di Gay-Lussac vale soltanto se il gas non è troppo compresso e quando la sua temperatura è lontana da quella di liquefazione In queste condizioni la costante α non varia da sostanza a sostanza ma ha lo stesso valore per tutti i gas

8 La prima legge di Gay-Lussac e la temperatura assoluta Utilizzando la temperatura assoluta T invece della temperatura in Celsius, la prima legge di Gay-Lussac assume la forma: Il volume di un gas è quindi direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta Animazione pag 308 filmato

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10 La legge di Boyle A temperatura costante il prodotto del volume occupato da un gas per la sua pressione è costante Per mantenere costante la temperatura immergiamo il cilindro contenente il gas in un recipiente d acqua Per aumentare la pressione aggiungiamo pesetti al pistone

11 La legge di Boyle A temperatura costante il prodotto del volume occupato da un gas per la sua pressione è costante ISOTERMA

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13 La seconda legge di Gay-Lussac A volume costante la pressione di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura Per mantenere costante il volume aggiungiamo dei pesetti aumentando la pressione Per aumentare la temperatura forniamo energia sotto forma di calore

14 La seconda legge di Gay-Lussac A volume costante la pressione di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura ISOCORA

15 La seconda legge di Gay-Lussac e la temperatura assoluta Utilizzando la temperatura assoluta T invece della temperatura in Celsius, la seconda legge di Gay-Lussac assume la forma: La pressione di un gas è quindi direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta

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17 IL GAS PERFETTO La legge di Boyle e le due leggi di Gay- Lussac descrivono in modo corretto il comportamento di qualunque tipo di gas se sono soddisfatte due condizioni: il gas è piuttosto rarefatto La sua temperatura è molto maggiore a quella di liquefazione Un gas di questo tipo si chiama gas perfetto In queste condizioni le tre leggi possono essere sintetizzate in un unica relazione: Equazione di stato del gas perfetto

18 DALL EQUAZIONE DI STATO DEL GAS PERFETTO ALLE TRE LEGGI DEI GAS

19 LA MOLE ED IL NUMERO DI AVOGADRO Il NUMERO DI AVOGADRO è il numero di molecole contenute in una quantità di sostanza che ha una massa in grammi pari al suo peso atomico o molecolare Esempio: L elio (He) ha peso atomico 4,00 u. il numero di molecole in 4,00 grammi di He è: L Ossigeno (O) ha peso atomico 16,00 u., il numero di molecole in 16,00 grammi di O è:

20 LA MOLE ED IL NUMERO DI AVOGADRO Sulla base del NUMERO DI AVOGADRO è definita la mole che è l unità di misura della quantità di sostanza nel S-I- Gli esperimenti di Avogadro mostrarono che il volume occupato da un gas è proporzionale al N di particelle che lo compongono cioè al numero n di moli. con ricavato sperimentalmente

21 EQUAZIONE DI STATO DEI GAS PERFETTI

22 EQUAZIONE DI STATO DEI GAS PERFETTI