Leggi dei gas (Termodinamica)

LEGGI DEI GAS LE LEGGI DEI GAS Gas e vapori. Quando ad un liquido viene fornita energia sotto forma di calore attraversa una fase di ebollizione e successivamente una di vaporizzazione. Queste trasformazioni di un liquido da uno stato iniziale ad uno finale vengono chiamate passaggi di stato. La temperatura massima che un liquido può assumere prima di attraversare un passaggio di stato viene chiamata temperatura critica. Il valore della temperatura critica è specifica di ogni gas, cioè cambia da liquido a liquido. Una sostanza che si trova oltre la sua temperatura critica viene definita gas. Una sostanza che si trova tra la sua temperatura di ebollizione e la sua temperatura critica viene definita vapore. IL GAS PERFETTO: EQUAZIONE DI STATO. Per definire lo stato di un gas occorrono tre variabili, chiamate variabili di stato, e una costante specifica di ogni gas. L'equazione di stato dei gas perfetti è: Pv = RT. La v indica il volume specifico che ha come unità di misura m3/KG P e T indicano i valori assoluti rispettivamente della pressione e della temperatura. La R indica una costante specifica di ogni gas che è misurata in J/(Kg*K). L'equazione di stato è utilizzabile per tutti i tipi di gas, anche se è stata fatta per effettuare calcoli solo con i gas perfetti. Quest'ultimi sono dei gas in cui non esiste la forza di attrazione tra le varie molecole. LE TRASFORMAZIONI Per rappresentare graficamente le trasformazioni che un gas può compiere occorre utilizzare un grafico con coordinate P,v. Le trasformazioni principali che può compiere un gas sono cinque: Trasformazione Isobara. Durante la trasformazione il gas mantiene la stessa pressione, ma il volume e la temperatura cambiano in modo proporzionale. La legge che si utilizza quando si è in presenza di una trasformazione isobara è: Tc/Tb=vc/vb. Trasformazione Isocora. Durante questo tipo di trasformazione il gas mantiene lo stesso volume, ma la temperatura e la pressione variano in modo proporzionale. La legge che si utilizza quando si è in presenza di una trasformazione isocora è: Ta/Tb=Pa/Pb. Trasformazione isoterma. Durante la trasformazione il gas mantiene la stessa temperatura, ma la pressione e il volume variano in modo proporzionale. La legge che si utilizza quando si è in presenza di trasformazione isoterme è: Pc*vc = Pa*va. Trasformazione adiabatica. Durante la trasformazione non avviene uno scambio di calore tra il gas e l'esterno. La legge che si utilizza quando si è in presenza di una trasformazione adiabatica è: P*vk = cost. L'esponente K che viene assegnato al volume è numero che dipende dalla struttura atomica del gas. Trasformazione politropica. Durante questo tipo di trasformazione nessuna delle tre variabili di stato si mantiene costante, ma variano tutte e tre in modo proporzionale. Le legge che si utilizza quando si è in presenza di una politropica è: P*vn=cost. L'esponente N che viene assegnato al volume ha tre caratteristiche: Il valore di N è compreso tra 0 e 1 se la polit