Leggi di Boyle e Gay Lussac: la trasformazione dei gas

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Descrizione dettagliata e con grafici delle trasformazioni dei gas: le leggi di Boyle e di Gay Lussac (3 pagine formato doc)

LEGGI DI BOYLE E GAY LUSSAC: LA TRASFORMAZIONE DEI GAS

Trasformazione dei gas. Nella dilatazione termica dei solidi e dei liquidi si tiene conto di due sole grandezze: il volume e la temperatura.

Una terza grandezza, la pressione, viene trascurata; ciò perché la sua influenza sul volume di un solido o di un liquido è da ritenersi praticamente irrilevante.
Non altrettanto si può però dire per gli aeriformi, il volume dei quali è largamente influenzato dalla pressione, oltre che dalla temperatura.
Sono quindi tre la grandezze che definiscono lo stato fisico di un aeriforme: la temperatura, la pressione, il volume.

Si dice che un aeriforme subisce una trasformazione se cambia il valore di almeno due di tali grandezze.

Trasformazione isoterma: se variano pressione e volume, mentre la temperatura si mantiene costante.
Trasformazione isobara: se variano temperatura e volume, mentre la pressione si mantiene costante.
Trasformazione isocora: se variano temperatura e pressione, mentre il volume si mantiene costante.
In un quarto tipo di trasformazione detta adiabatica variano tutte e tre le grandezze.

Legge di Boyle e di Gay Lussac: temperatura

LEGGE DI BOYLE FORMULA

TRASFORMAZIONI ISOTERME - LEGGE DI BOYLE

Le trasformazioni isoterme sono regolate dalla legge di Boyle.

“A temperatura costante una data quantità di gas occupa un volume che è inversamente proporzionale alla pressione che su di esso viene esercitata”.

Questa legge si può anche esprimere dicendo che: “A una data temperatura il prodotto della pressione per il volume è una costante (P.V=k)”. Tale legge è una legge limite, valida pienamente solo per un gas ideale e in pratica per un gas lontano dal punto di liquefazione e sottoposto ad una pressione non molto elevata; nel caso di un gas reale quindi, è necessario introdurre opportune correzioni che ne riconducano il comportamento a quello di un gas ideale.

t = costante ⇒ p · v = k

p (pressione), v (volume) e t (temperatura)
La legge di Boyle è rappresentata graficamente da una curva detta iperbole.

La temperatura: definizione, scale e proprietà

GAY LUSSAC FORMULA

TRASFORMAZIONI ISOBARE - PRIMA LEGGE DI GAY-LUSSAC

Se la temperatura di un aeriforme varia a pressione costante, si ha come conseguenza una variazione di volume, la quale è regolata dalla legge per la dilatazione termica.

Per gli aeriformi perfetti, il coefficiente di dilatazione termica a pressione costante () non dipende dalla loro natura, ma è sempre uguale a 1/273=0,003663.