STUDIO DEI SISTEMI GASSOSI

• APERTO:SCAMBIO DI MATERIA DURANTE LE INTERAZIONI CON L' AMBIENTE ESTERNO;
• CHIUSO:SCAMBIO DI ENERGIA DURANTE LE INTERAZIONI CON L' AMBIENTE ESTRNO
• ISOLATO:NESSUN SCAMBIO CON L' AMBIENTE ESTERNO.

GRANDEZZE DI STATO SONO:

-VOLUME

-PRESSIONE

-TEMPERATURA

QUESTE SONO LEGATE FRA LORO DA LEGGI NON INDIPENDENTI.

LA LEGGE DI BOYLE-VOLUME & PRESSIONE A TEMP COSTANTE-

A TEMPERATURA COSTANTE IL VOLUME E LA PRESSIONE DI UNA MASSA SONO INVERSAMENTE PROPORZIONALI:Pv=K

I GAS PERFETTI

UN GAS SI DICE IDEALE/PERFETTO SE SODDISFA LE SEGUNTI CONDIZIONI:

1 LEGGE GAY LUSSAC

2 LEGGE GAY LUSSAC

LEGGE BOYLE

1°LEGGE GAY LUSSAC

IN TUTTI I GAS TENENDO COSTANTE LA PRESSIONE AD OGNI AUMENTO DI TEMPERATURA CORRISPONDE LO STESSO AUMENTO DI VOLUME:

p = p_o (1+at)    t TEMPERATURA IN CELCIUS

a-->COSTANTE UGUALE PER TUTTI I GAS=1/273

Po PRESSIONE CON t=0°C

2°LEGGE GAY LUSSAC

IN TUTTI I GAS MANTENENDO COSTANTE IL VOLUME AD OGNI DETERMINATO AUMENTO DI TEMPERATURA CORRISPONDE LO STESSO AUMENTO DI PRESSIONE.

v = vo (1+at)   

LE TRE LEGGI SI RIASSUMONO E SI LEGANO TUTTE FRA LORO NELL' EQUAZIONE DI STATO DEI GAS PERFETTI:

PV=Nrt

T TEMPERATURA IN KELVIN

n NUMERO DELLE MOLI(UNA MOLE E' UNA QUANTITA' IN GRAMMI DI GAS PARI AL PESO MOLECOLARE/ATOMICO DEL GAS. LA MOLE CONTIENE UN NUMERO FISSO DI ATOMI/MOLECOLE DETTO NUMERO DI AVOGADRO PERI A 6,2023 10 ^23.

UNA MOLE DI UNA QUALSIASI SOSTANZA OCCUPA NELLE MEDESIME CONDIZIONI DI PRESSIONE/TEMPERATURA LO STESSO VOLUME.

R COSTANTE DI STATO DEI GAS PERFETTI:8,318 J/K mole

MISURANDO LE TEMPERATURE CON LA SCALA KELVIN ANCHE LE LEGGI DI GAY LUSSAC SI SEMPLIFICANO:

1°LEGGE P/Po=T/To

2 LEGGE V/Vo=T/To

STATI D' AGGREGAZIONE DELLA MATERIA

SONO 3 / 4:

SOLIDO FORMA E VOLUME PROPRIO

LIQUIDO FORMA PROPRIA,VOLUME DEL RECIPIENTE IN CUI E' CONTENUTO

AERIFORME FORMA E VOLUME DEL RECIPIENTE IN CUI E' CONTENUTO

(PLASMA STATO D' AGGREGAZIONE DELLA MATERIA STELLARE)

TUTTI E 3 GLI STATI SONO SOTTOPSTI ALLE FORZE INTERMOLECOLARI O DI AGGREGAZIONE.

PIU' SONO BASSE LE FORZE INTERMOLECOLARI PIU' E' ALTO IL MOTO DI AGITAZIONE TERMICA.

SOLIDI

HANNO FORZE INTERMOLECOLARI MOLTO FORTI CHE FANNO SI CHE LE MOLECOLE SI DISPONGANO IN POSIZIONI DI EQULIBRIO SECONDO UNA STRUTTURA MOLTO REGOLARE,IL RETICOLO CRISTALLINO.

I SOLDI SONO DA IMMAGINARE COME DELLE SFERETTE COLLEGATE DA ALCUNE MOLLE,IL MOTO DI OSCILLAZIONE LE FA OSCILLARE INTORNO ALL' ASSE.

LIQUIDI

LE MOLECOLE SI SCAMBIANO FRA LORO POSIZIONI COSI' CHE I LIQUIDI HANNO FORMA PROPRIA E VOLUME DEL RECIPIENTE IN CUI SONO CONTENUTI.

AERIFORMI 

LE FORZE INTERMOLECOLARI SONO QUASI TRASCURABILI PREVALE QUINDI NETTAMENTE IL MOTO DI AGITAZIONE TERMICA E PER QUESTO MOTIVO HANNO FORMA E VOLUME  DEL RECIPIENTE CHE LI CONTIENE.

PASSAGGI DI STATO

SOLIDO LIQUIDO FUSIONE

LIQUIDO SOLIDO SOLIDIFICAZIONE

LIQUIDO AERIFORME VAPORIZZAZIONE

AERIFORME LIQUIDO CONDENSAZIONE

SOLIDO AERIFORME SUBLIMAZIONE

AERIFORME SOLIDO BRINAMENTO

NEL PASSAGGIO S L AD ECCEZIONE DI ARGENTO ACQUA E GHISA SE AUMENTA LA PRESSIONE ESTERNA AUMENTE LA TEMPERATURA DI FUSIONE.

NEL PASSAGGIO L A UN AUMENTO DI PRESSIONE ESTERNA COMPORTA UN AUMENTO DELLA TEMPERATURA DI VAPORIZZAZIONE.

NEL PASSAGGIO L A DISTINGUIAMO 2 CASI:

EBOLLIZIONE => AVVIENE IN MODO VELOCE ED INTERESSA L' INTERA MASSA DEL LIQUIDO.

IN TUTTI I LIQUIDI SONO CONTENUTE BOLLICINE GASSOSE,NELLE QUALI SONO INTRAPPOLATE MOLECOLE DEL GAS ALLO STATO DI GAS O VAPORE.QUANDO LA TEMPERATURE DEL LIQUIDO AUMENTA LE BOLLICINE DAL FONDO_/BORD DEL CONTENITORE SI ALZANO E DILATONO E QUANDO LA LORO PRESSIONE INERNA=PRESSIONE ESTERNA SI HA L' EBOLLIZZIONE(VEDI PRESSIONE VAPORE STURO)

EVAPORAZIONE=>AVVIENE IN MODO LENTO E REGOLARE ED INTERESSA SOLO GLI STRATI SUPERFICIALI DEL LIQUIDO. AVVIENE A TUTTE LE TEMPERATURE MA CERTAMENTE CON DIVERSE INTENSITA'.

CALORE LATENTE(J/Kg oppure Cal/g)

E' LA QUANTITA' DI ENERGIA TERMICA CHE E' NECESSARIO FORNIRE DALL' ESTERNO ALL' UNITA' DI MASSA PER CONSENTIRE IL COMPLETO CAMBIAMENTO DI STATO.

Q fusione=Qvaporizzazione=Qcondensazione PER UNA SOSTANZA

LA SOSTANZA CHE ALLO STATO SOLIDO HA CALORE LATENTE MAGGIORE E' IL GHIACCIO 80 cal/g

EVAPORAZIONE IN AMBIENTI CHIUSI

LA PRESSIONE DEL VAPORE SATURO E' LA PRESSIONE MASSIMA DEL VAPORE IN EQULIBRIO CON IL PROPRI LIQUIDO.

NELL' ACQUA PER ESEMPIO LA p DEL VAPORE SATRURO AUMENTA PROGRESSIVAMENTE IN MODO NON LINEARE FINO AD ARIVARE A 1 atm A 100°C QUESTO SIGNIFICA CHE LA TEMPERATURA DI EBOLLIZZIONE VARIA A SECONDA DELLA p ESTERNA(ESEMPIO MONTAGNA,QUINDI PARADOSSALMENTE L' ACQUA POTREBBE BOLLIRE PURE A 30°C!!!!)

UN LIQUIDO QUINDI BOLLE QUANDO:p ESTERNA=p VAPORE SATURO