Legge dei gas perfetti: equazione e spiegazione - WeSchool


Un gas che si comporta in accordo con le 
leggi termodinamiche
 di Boyle-Mariotte
 e 
Gay-Lussac
 prende il nome di 
gas perfetto
. Combinando tra di loro queste due leggi si ricava la seguente equazione: $$pV=nRT$$ in cui $p$ indica la 
pressione
 misurata in Pa (Pascal), $V$ indica il volume misurato in m
3
, $n$ è il numero di moli del gas, $R$ è una costante chiamata 
costante universale dei gas
 il cui valore ricavato sperimentalmente è 8,314 J K
-1
 mol
-1
 e $T$ è la temperatura assoluta (*).





















Videolezione "Studio di funzione: il procedimento"

























    const isRelatedVideo = 1;

 
Un gas perfetto è dunque un gas che obbedisce alla legge $pV=nRT$ per qualsiasi valore di pressione, volume e temperatura.


Seguendo poi la 
legge di Avogadro
, si può dedurre che una mole di gas in 
condizioni standard
 (ossia a temperatura di 273 K e alla pressione di 1 atm o equivalentemente 1,01 x 10
5
 Pa), occupa un volume di 22,414 litri, chiamato 
volume molare
.


Dalla seguente formula, possono essere ricavate numerose uguaglianze, utilizzate come alternative alle leggi di Boyle - Mariotte, Volta - Gay - Lussac, o Charles, quali: $$\frac{p_1V_1}{n_1RT_1}=\frac{p_2V_2}{n_2RT_2}$$


$\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}$ Legge di Charles


$\dfrac{V_1}{T_1}=\dfrac{V_2}{T_2}$ Legged di Boyle-Mariotte


 


Approfondimento


Il limite inferiore di temperatura è 
-273,15 °C
, ed è conosciuto come 
zero assoluto
. Questa quantità, a cui si ci può avvicinare facendo liquefare gas come l’elio o l'idrogeno, non è ottenibile sperimentalmente. 
William Thomson
 (1824 - 1907), conosciuto successivamente come 
lord Kelvin
 definì una nuova scala termometrica: la 
scala Kelvin
, o scala assoluta, che pone il valore di 0 a - 273,15 °C. Il simbolo della temperatura di questa scala è laT maiuscola (differentemente dalla scala Celsius che viene spesso indicata con la lettera minuscola t) e l’unità di misura è il kelvin indicato con K. 


0 K = - 273,15 °C


K = °C + 273,15
 °C = K -273,15

