Le leggi dei gas: la legge di Boyle

LEGGI DEI GAS

Le Leggi dei Gas.

Ci sono tre variabili di stato che sono:
1. Temperatura, che è l’energia cinetica molecolare, si misura in Kelvin o °C
2. Volume, si misura in metri cubi
3. Pressione, che si misura in atm e Pa, è data dal numero degli urti tra le molecole e la pareti del recipiente.

Esperimenti sulle leggi dei gas

LEGGE DI BOYLE

Trasformazioni Isotermiche. In queste la temperatura è costante e deve avvenire in un termostato. Le variabili sono pressione e volume che sono tra loro inversamente proporzionali questo è espresso nella legge di Boyle pV=K
La legge di Boyle descrive il comportamento dei gas ideali nelle trasformazioni isoterme (a temperatura costante): essa afferma che in ogni momento della trasformazione, la pressione e il volume del gas variano in modo inversamente proporzionale, cosicché il loro prodotto rimane costante (pV = cost.).

Grafico =ramo di iperbole

Leggi di Boyle e di Gay-Lussac: la trasformazione dei gas

LEGGI DEI GAS FISICA

Trasformazioni Isobare
La presione è costante. Le variabili sono temperatura e volume e sono tra di loro direttamente proporzionali.
CON GRADI CENTIGRADI
V= V0 ( 1+ alfa T) alfa=1/273 °C

Grafico v/T la retta passa per v0 sull’asse delle ordinate (V) e si interseca con l’ascisse nel punto di -273°C

CON I GRADI KELVIN
V=KT
Grafico V/T retta che passa per l’origine
Grafico p/v retta parallela alle ascisse

Lavoro compiuto nelle trasformazioni isobare

Gas: definizione, proprietà e caratteristiche

LEGGI DEI GAS FORMULE

Trasformazioni Isovolumiche
Il volume è costante. Le varibili sono la pressione e la temperatura.
CON GRADI CENTIGRADI
P= p0 (1+ alfa T)
Grafico p/t una retta che passa per p0 sull’ ordinata e si interseca con l’ascisse nel punto -273°

CON KELVIN
P= KT
Grafico p/T retta passante per l’origine.

Trasformazioni adiabatiche
Il calore è 0. Le variabili sono p, V, T La legge che descrive la trasformazione è la seguente:
pv γ=cost. Grafico assomiglia al ramo di iperbole.
Il primo principio della termodinamica
L’energia interna dipende dalla massa, dalla velocità molecolare e dall’energia chimica.
Quando un gas cambia temperatura vuol dire che sta scambiando energia interna

Il principio enuncia che la variazione di energia interna di un gas è dovuta agli scambi di calore e lavoro con l’esterno ∆U = Q +L
Q>0 assorbito dal gas..

Le macchine termiche
Le macchine termiche producono lavoro assorbendo calore.
Le macchine termiche trasformano energia termica in energia mecanica e hanno un funzionamento ciclico perché ogni volta che il gas si espande si deve riportare la macchina alle condizioni iniziali di P, V e T.
Il calore assorbito viene utilizzato per produrre lavoro e una parte viene utilizzata per riportare la macchina alle condizioni iniziali.