Post on 01-May-2015
transcript
Composizione dell'aria
• Azoto N2 80%
• Ossigeno O2 20%– tutto il resto in quantità molto piccola:
• Acqua H2O variabile (umidità)
• Gas nobili (Ar, Ne, He, ...) 1%
• Biossido di carbonio CO2 0,03%
• altri gas tracce
Equazione dei gas
tutti i gas hanno lo stesso comportamento !
P V = n R Tequazione di stato del gas ideale
P pressione T temperatura assoluta
V volume n numero di moli
Pressione
• P forza per unità di superficie
• in un gas P è uguale in ogni punto
• unità SI: pascal Pa
• 1 Pa = 1 kgm-1s-2 = 1 N m-2
• altre unità:
• 1 atm = 1,01325105 Pa
• 1 atm = 760 torr (o mm Hg)
• 1 bar = 105 Pa
A
FP
vuoto
= 760 mm (1 Atm)
Volume
• il gas occupa tutto il V disponibile
• il volume del gas è V del recipiente
• unità SI: metro cubo m3
• altre unità:
• 1 L = 110-3 m3
• 1 mL = 1cm3 = 110-6 m3
Temperatura
• misura quanto un corpo è caldo o freddo
• si misura col termometro
• unità SI: kelvin K
• altre unità:
• °C grado Celsius o centigrado
• °F grado Fahrenheit (in America)
Temperatura assoluta
• zero assoluto = -273,15 °C = 0 K
• T = Tc + 273,15
• Tc è positiva o negativa, T positiva
• Il ghiaccio fonde a 273,15 K
• L'acqua bolle a 373,15 K
• L'intervallo di 100 °C è uguale a 100 K
P V = n R T
• R è una costante universale
(costante dei gas)
• in unità SI vale
R = 8,31 JK-1mol-1
• altre unità:
• R = 0,082 Latm K-1mol-1
a T costante
P V = n R T
• per un dato campione di gas a T fissa
P V = costante
• pressione e volume sono inversamente proporzionali
a P costante
P V = n R T• se un gas si riscalda (o raffredda) a pressione
costante
• il volume è proporzionale alla temperatura (assoluta)
TTP
nRV costante
a V costante
P V = n R T• se un gas si riscalda (o raffredda) a volume
costante
• la pressione è proporzionale alla temperatura (assoluta)
TTV
nRP costante
Principio di Avogadro
P V = n R T• n dipende solo da P V T• Volumi uguali di gas diversi, nelle stesse
condizioni di temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di molecole
• se n=1 allora V = Vm (volume molare)
• Il Vm di un gas dipende solo da P e T
• a P = 1 atm e T = 273,15 K, Vm = 22,41 L/mol
Modello cinetico di un gas
P V = n R T• Le molecole di un gas si muovono con
direzione e velocità a caso• Le molecole non interagiscono fra loro
(niente attrazioni o repulsioni)• La distribuzione delle velocità è
calcolabile e rappresenta T• La pressione è dovuta all'urto delle
molecole, che rimbalzano
Miscele di gas
• abbiamo una miscela di A B ...
• n = nA + nB + ...
• frazione molare xA = nA / (nA + nB + ...)
• PA PB ... si chiamano pressioni parziali
PA = P xA
• PA è la pressione che A eserciterebbe se occupasse da solo tutto il volume
.........)(
BABABA PPV
RTn
V
RTn
V
RTnn
V
nRTP
Ptot = pN2 + pO2
Legge di Dalton
La pressione totale di una miscelagassosa è eguale alla somma dellepressioni parziali esercitate daisingoli gas
+ =
pN2 = Ptot XN2
Il gas ideale
• Per definizione, il gas ideale è quello che rispetta l'equazione di stato
p V = n R T
• un gas reale è quasi ideale, ma le differenze dipendono da quale gas è
• la principale ragione di comportamento non ideale sono le attrazioni fra diverse molecole