I GAS : LEGGE DI CHARLES E GAY LUSSAC

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LEGGE DI CHARLES

In una TRASFORMAZIONE ISOBARA, ovvero in condizioni di PRESSIONE COSTANTE e QUANTITA’ DI MOLI costante, il volume di un GAS IDEALE è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.

Se indichiamo con V0 il volume  iniziale del gas alla temperatura di 0°C  e con V il volume alla temperatura t in °C si ha :

V1 = V0 + 1/ 273 t V0  cioè   V1 = V0 ( 1 + 1/273 t)

(la quantità 1/273 è chiamata coefficiente di dilatazione termica e viene indicata con α) per cui si può scrivere

V1 = V0( 1 +αt)

Dividendo tutto per α          

Indicando con T il valore 1/α +t  possiamo scrivere la legge di Charles 

V1 = V0 α T

Dividendo tutto per α          

Indicando con T il valore 1/α +t  possiamo scrivere la legge di Charles 

V1 = V0 α T

a PRESSIONE COSTANTE (cioè in condizioni isobare) IL VOLUME DI UN GAS È DIRETTAMENTE PROPORZIONALE  alla temperatura ASSOLUTA.

Possiamo scrivere che V/T = k  e per un gas che si trovi inizialmente alla temperatura assoluta T ed occupa un volume V che viene portato alla temperatuta T1 si ha

V/T = V1/T1

da cui è agevole calcolare il volume occupato alla temperatura T1 infatti 

V1 = V T1 / T

portando in grafico il volume e la temperatura si ottiene una linea retta

come si vede, il volume è pari a zero ad una temperatura di -273,15 °C : questa temperatura è lo ZERO ASSOLUTO.

Bisogna precisare che la legge è valida solo per un gas che si avvicina alla condizione  di un gas ideale (al quale si avvicinano tutti i gas a pressioni molto basse e temperature molto alte).

LEGGE DI GAY LUSSAC

A volume costante la pressione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta             

  P = kT

IIn questo caso il ragionamento è identico a quello effettuato da Charles per il volume per cui possiamo scrivere:       

P1/ T1 = P2 /T2

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