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Leggi dei gas scale termometriche isoterma isobara isocora Schermo completo – cliccare quando serve…

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Presentazione sul tema: "Leggi dei gas scale termometriche isoterma isobara isocora Schermo completo – cliccare quando serve…"— Transcript della presentazione:

1 leggi dei gas scale termometriche isoterma isobara isocora Schermo completo – cliccare quando serve…

2 0°C0°R 32°F 273°K 100°C80°R212°F373°K 0°K -273°C celsiuskelvin fahrenheitreaumur 100=80=180=100 Fusione ghiaccio Ebollizione acqua 0° assoluti °C = K – 273 K = °C Cambio scala Minima temperatura possibile ? 0° assoluti ? Determinazione e conversione

3 273 cc 1 cc = Vo/273 Vo = 273 cc a 0°C Aumentando la temperatura di un gas, a pressione costante, si osserva un aumento di volume costante pari a 1/273 del volume iniziale per ogni grado di aumento della temperatura L’aumento di volume per 5°C risulta uguale a 5 cc Il volume finale risulta quindi 273 cc + 5 cc = 278 cc Riducendo la temperatura anche il volume si riduce sempre di 1/273 del volume iniziale per ogni riduzione di 1°C di temperatura: a quale temperatura il volume dovrebbe annullarsi ? si annulla a – 273 °C (o per temperatura assoluta a 0 ° K) 0°C -273°C 273 cc 0 cc 173 cc - 100°C 278 cc 5°C Aumento di 1°C

4 273 cc 1 cc = Vo/273 Vo = 273 cc a 0°C Riducendo la temperatura anche il volume si riduce sempre di 1/273 del volume iniziale per ogni riduzione di 1°C di temperatura: a quale temperatura il volume dovrebbe annullarsi ? si annulla a – 273 °C (o per temperatura assoluta a 0 ° K) 0°C -273°C 273 cc 0 cc 173 cc - 100°C 278 cc 5°C riduzione di 1°C

5 manometro Cilindro con pistone volume pressione 10 L 50 L 100 L 1 a 2 a 10 a Legge isoterma di Boyle-Mariotte Se la temperatura viene mantenuta costante, si osserva che variando il volume a disposizione del gas nel cilindro,anche la pressione misurata con il manometro varia: se aumenta il volume la pressione diminuisce e viceversa: la variazione avviene in modo inversamente proporzionale: P = K / V rimane costante il valore del prodotto P * V = K volume pressione

6 volumePV = K Temperatura costante

7 termometro Contenitore con acqua in riscaldamento controllato gas Tubo graduatomercurio Analisi dei fenomeni: gas con volume iniziale Vo e pressione Po in equilibrio con Pa:goccia ferma la temperatura in aumento produce anche aumento di pressione del gas :la goccia si sposta verso destra:si ferma quando la pressione del gas in espansione ritorna uguale a Pa il volume occupato è aumentato Po = pressione iniziale del gas Vo = volume iniziale del gas Pa = pressione atmosferica Se la temperatura diminuisce, anche la pressione del gas diminuisce rispetto a Pa e la goccia si sposta verso sinistra riducendo il volume e riportando la pressione al valore di Pa 0°C 10°C 5°C Legge isobara

8 termometro gas Tubo graduatomercurio 0°C 10°C 5°C Se si aumenta gradualmente la temperatura di 1 °C e si misura l’aumento di volume corrispondente si trova che tale aumento è costante per ogni tipo di gas e per ogni volume: equivale sempre a 1 /273 del volume iniziale: coefficiente di dilatazione cv = Vo/273 Vt = Vo + cv*(t2-t1) Vt = Vo + Vo*(t2-t1) / 273 Vt =Vo+Vo*dt/273 Vt = Vo(1 + dt / 273) Vt = Vo(273 + dt)/273 e ponendo dt = T° e Vo/273 = K V = KT Il volume del gas ad una certa temperatura equivale al volume iniziale a 0°C (Vo) più l’aumento di volume dovuto all’aumento di temperatura di 1°C (Vo/273) moltiplicato per la variazione di temperatura tra quella finale t2 a quella iniziale t1 (dt): Vt = Vo + Vo * dt / 273

9 volume temperatura 0°C-273°C 100°C Vt = Vo + cv*(t2-t1) Vt = Vo + Vo*(t2-t1) / 273 Vt =Vo+Vo*dt/273 Vt = Vo(1 + dt / 273) Vt = Vo(273 + dt)/273 e ponendo dt = T° e Vo/273 = K V = KT A quale temperatura centigrada il volume verrebbe ridotto a 0 ? Dalla formula Vt = Vo(273 + dt)/273 si vede che Vt 0 se Vo(273+dt)/273 = 0, cioè se (273 + dt) = 0 e quindi dt = -273 (minima temperatura possibile al limite) si introduce la scala assoluta in gradi Kelvin ponendo 0°K = -273 °C T°K = C° formula per conversione tra due scale 0°K273°K 373°K

10 Legge isobara termometro T1 T2 gas Per una determinata massa gassosa, indipendentemente dalla sua natura, si verifica che se la pressione rimane costante, il volume e la temperatura assoluta del gas variano in modo proporzionale: V = K * T V / T = K V T volume

11 termometro 0°C 10°C 5°C Se si aumenta gradualmente la temperatura di 1 °C e si misura l’aumento di pressione necessaria per mantenere costante il volume si trova che tale aumento è costante per ogni tipo di gas equivale sempre a 1 /273 della pressione iniziale: coefficiente di dilatazione cp = Po/273 Pt = Po + cp*(t2-t1) Pt = Po + Po*(t2-t1) / 273 Pt =Po+Po*dt/273 Pt = Po(1 + dt / 273) Pt = Oo(273 + dt)/273 e ponendo dt = T° e Po/273 = K P = KT La pressionedi un gas ad una certa temperatura equivale alla pressione iniziale a 0°C (Po) più l’aumento di pressione dovuto all’aumento di temperatura di 1°C (Po/273) moltiplicato per la variazione di temperatura tra quella finale t2 a quella iniziale t1 (dt): Pt = Po + Po * dt / 273 Legge isocora :volume costante gas Livello iniziale :limite volume per gas:deve restare bloccato

12 Legge isocora o isovolumica termometro manometro T1 T2 P1 P2 gas Per una determinata massa gassosa, indipendentemente dalla sua natura, si verifica che se il volume rimane costante, la pressione e la temperatura assoluta del gas variano in modo proporzionale: P = K * T P / T = K P T


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