Combiamenti di dimensioni dei gas, alle diverse temperature
Non sono studente ,e chiedo gentilmente il vostro aiuto, vorrei una spiegazione scientifica del perché i gas cambiano dimensione cambiando le temperature, ho il bisogno di spiegarlo in modo formale, grazie
Risposte
tecnicamente mi sembra che variando la temperatura di un gas perfetto, non necessariamente cambia il volume potrebbe variare la pressione e sarebbe una trasformazione isocora....poi magari mi sbaglio aspetta che risponda qualcuno più in gamba di me....
cmq nel caso di gas perfetti $ P*V=n*R*T $ quindi come vedi variando T, V potrebbe rimanere costante e potrebbe variare solo P.
cmq ripeto non sono completamente sicuro di quello che ho scritto
cmq nel caso di gas perfetti $ P*V=n*R*T $ quindi come vedi variando T, V potrebbe rimanere costante e potrebbe variare solo P.
cmq ripeto non sono completamente sicuro di quello che ho scritto
Cercando su internet ho trovato alcune risposte ma non le capisco fino in fondo, te le dico con parole mie: con l'inalzamento della temperatura le molecole dei gas prendono energia cinetica , quindi prendendo distanza tra loro, il che si traduce in aumento di volume del gas.
Altri dicono che sono gli atomi e non le molecole, altri gli atomi e le molecole. aiutoooooo!!!!!
Altri dicono che sono gli atomi e non le molecole, altri gli atomi e le molecole. aiutoooooo!!!!!
Intanto bisogna decidere se vuoi una spiegazione scientifica, dettagliata (ma difficile) oppure una più euristica ma meglio comprensibile.
Per la spiegazione dettagliata se provi a cercare su google "teoria cinetica dei gas" troverai un sacco di siti fatti bene da professori universitari che spiegano tutto per filo e per segno. Non è che mi secchi spiegartela qui sul forum, ma il fatto è che sicuramente una mia eventuale spiegazione non può essere neanche lontanamente chiara come quella di un docente esperto.
Per quanto riguarda la spiegazione euristica posso dirti che:
-un gas può essere composto da atomi o molecole. Ad esempio il gas di Neon è composto solo da atomi (Ne), mentre il gas metano è composto da molecole (CH4)
-Gli atomi/molecole del gas possono essere considerati come delle piccole sferette rigide in movimento
Ora considera un gas ad una determinata temperatura iniziale.
Quando riscaldi il tuo gas (ad esempio attraverso una fiamma) tu gli stai fornendo energia (sotto forma di calore). Quando il gas riceve questa energia e "vuole immagazzinarla" lo fa aumentando l'energia cinetica media dei propri atomi/molecole. In parole ancora più povere è come se quando riscaldi il gas, i suoi atomi/molecole iniziassero a muoversi più velocemente.
Muovendosi più velocemente gli atomi/molecole tendono a sfuggire di più e aumenta il numero di urti tra di loro, tendono dunque a distanziarsi. Dunque il volume occupato dal gas aumenta.
Spero di esserti stato d'aiuto, Lorenzo
Per la spiegazione dettagliata se provi a cercare su google "teoria cinetica dei gas" troverai un sacco di siti fatti bene da professori universitari che spiegano tutto per filo e per segno. Non è che mi secchi spiegartela qui sul forum, ma il fatto è che sicuramente una mia eventuale spiegazione non può essere neanche lontanamente chiara come quella di un docente esperto.
Per quanto riguarda la spiegazione euristica posso dirti che:
-un gas può essere composto da atomi o molecole. Ad esempio il gas di Neon è composto solo da atomi (Ne), mentre il gas metano è composto da molecole (CH4)
-Gli atomi/molecole del gas possono essere considerati come delle piccole sferette rigide in movimento
Ora considera un gas ad una determinata temperatura iniziale.
Quando riscaldi il tuo gas (ad esempio attraverso una fiamma) tu gli stai fornendo energia (sotto forma di calore). Quando il gas riceve questa energia e "vuole immagazzinarla" lo fa aumentando l'energia cinetica media dei propri atomi/molecole. In parole ancora più povere è come se quando riscaldi il gas, i suoi atomi/molecole iniziassero a muoversi più velocemente.
Muovendosi più velocemente gli atomi/molecole tendono a sfuggire di più e aumenta il numero di urti tra di loro, tendono dunque a distanziarsi. Dunque il volume occupato dal gas aumenta.
Spero di esserti stato d'aiuto, Lorenzo
riscaldando un gas, come hai già detto, l'energia cinetiche delle particelle che lo compongono aumenta. Aumentando l'energia cinetica delle particelle aumenta la loro velocità. Queste particelle muovendosi più velocemente tendono ad allontanarsi tra di loro aumentando cosi il volume del gas.
Se eseguiamo lo stesso procedimento in un contenitore chiuso, impedendo quindi al gas di espandersi, l'aumento dell'energia cinetica provoca l'aumento della pressione. Questo perchè le particelle, con l'aumentare dell'energia cinetica, tenderebbero ad allontanarsi. Ma non potendosi allontanare eserciteranno una pressione sul contenitore.
Spero di essere stato abbastanza chiaro, in ogni caso basta guardare l'equazione che carde ti ha postato sopra per spiegare matematicamente questi fenomeni.
Se eseguiamo lo stesso procedimento in un contenitore chiuso, impedendo quindi al gas di espandersi, l'aumento dell'energia cinetica provoca l'aumento della pressione. Questo perchè le particelle, con l'aumentare dell'energia cinetica, tenderebbero ad allontanarsi. Ma non potendosi allontanare eserciteranno una pressione sul contenitore.
Spero di essere stato abbastanza chiaro, in ogni caso basta guardare l'equazione che carde ti ha postato sopra per spiegare matematicamente questi fenomeni.
PS: ricorda comunque che non è sempre vero che aumentando la temperatura un gas si espande. Lo è soltanto lasciando invariate le altre condizioni esterne, come Pressione e Numero di moli(cioè quantità di gas).
Cioè ad esempio se oltre a riscaldare un gas, tu nel frattempo anche lo comprimi, lui alla fine del processo potrebbe occupare un volume minore rispetto a quello iniziale.
Cioè ad esempio se oltre a riscaldare un gas, tu nel frattempo anche lo comprimi, lui alla fine del processo potrebbe occupare un volume minore rispetto a quello iniziale.
Benissimo mi è molto piu chiaro adesso, di fatti ho sbagliato a chiedere all'inizio una spiegazione scentifica, perche non è alla mia portata , come detto prima non sono uno studente.
Ultima domanda se devo spiegare questo meccanismo riferito all'aria, dobiamo parlare di molecole perche l'aria è in realtá un composto di diversi gas (ossigeno, anidride carbonica ecc.) quindi non `un gas perfetto (composto solo di atomi).
Lo so che per voi , spero forse, diro delle atrocitá , ma ho fatto la terza media. grazie e molto gentili
Ultima domanda se devo spiegare questo meccanismo riferito all'aria, dobiamo parlare di molecole perche l'aria è in realtá un composto di diversi gas (ossigeno, anidride carbonica ecc.) quindi non `un gas perfetto (composto solo di atomi).
Lo so che per voi , spero forse, diro delle atrocitá , ma ho fatto la terza media. grazie e molto gentili
Io comincerei dal dire che un'equazione o una teoria non descrive quasi mai la realtà in maniera esatta, ma lo fa sempre con un certo grado di approssimazione. Il problema è quale possa essere l'incertezza e quanto il valore previsto si discosti da quello sperimentale.
Con gas perfetto si intende un gas rarefatto in condizioni di temperatura e pressione vicine a quelle ambientali. Se queste tre condizioni sono verificate, allora l'aria, nonostante sia una miscela di più gas, può essere considerata gas perfetto.
Con questo non sto dicendo che lei sia veramente un gas perfetto, ma sto solo affermando che l'errore che compi considerandola tale è molto piccolo, e per un utilizzo normale può essere trascurato.
Come già detto dagli amici del forum per i gas perfetti vale l'equazione di stato $pV=nRT$, e dunque attraverso questa relazione matematica riesci a prevedere il loro comportamento.
Ad esempio, nel caso ipotizzato prima, cioè una variazione di temperatura(da $T_i$ a $T_f$) a pressione ($p$) e numero di moli ($n$) costanti risulta:
${(V_i/T_i=nR/p,"per lo stato inizilale"),(V_f/T_f =nR/p,"per lo stato finale"):}$
Uguagliando le due espressioni:
$V_i/T_i=V_f/T_f $
Quindi:
$V_f=V_i T_f/T_i$
Ora, tenendo presente che la temperatura va espressa in Kelvin, quindi è sempre positiva, quando $T_f>T_i$ risulterà $T_f/T_i>1$. Quindi se moltiplichi il volume iniziale per qualcosa di maggiore di 1 lui aumenterà!
So che ho scritto delle banalità, ma nel caso tu non abbia mai applicato questa legge dei gas potrebbero esserti d'aiuto. Se anche per te sono ovvie non prenderla a male, ho preferito dilungarmi
PS: ma ti interessa per curiosità personale, oppure devi tenere una relazione su queste cose?
Con gas perfetto si intende un gas rarefatto in condizioni di temperatura e pressione vicine a quelle ambientali. Se queste tre condizioni sono verificate, allora l'aria, nonostante sia una miscela di più gas, può essere considerata gas perfetto.
Con questo non sto dicendo che lei sia veramente un gas perfetto, ma sto solo affermando che l'errore che compi considerandola tale è molto piccolo, e per un utilizzo normale può essere trascurato.
Come già detto dagli amici del forum per i gas perfetti vale l'equazione di stato $pV=nRT$, e dunque attraverso questa relazione matematica riesci a prevedere il loro comportamento.
Ad esempio, nel caso ipotizzato prima, cioè una variazione di temperatura(da $T_i$ a $T_f$) a pressione ($p$) e numero di moli ($n$) costanti risulta:
${(V_i/T_i=nR/p,"per lo stato inizilale"),(V_f/T_f =nR/p,"per lo stato finale"):}$
Uguagliando le due espressioni:
$V_i/T_i=V_f/T_f $
Quindi:
$V_f=V_i T_f/T_i$
Ora, tenendo presente che la temperatura va espressa in Kelvin, quindi è sempre positiva, quando $T_f>T_i$ risulterà $T_f/T_i>1$. Quindi se moltiplichi il volume iniziale per qualcosa di maggiore di 1 lui aumenterà!
So che ho scritto delle banalità, ma nel caso tu non abbia mai applicato questa legge dei gas potrebbero esserti d'aiuto. Se anche per te sono ovvie non prenderla a male, ho preferito dilungarmi
PS: ma ti interessa per curiosità personale, oppure devi tenere una relazione su queste cose?
Tieni presente comunque che quando ti trovi in condizioni estreme, e l'aria non può essere considerata un gas perfetto (ad esempio se la pressione è 100 atmosfere), esistono comunque delle leggi matematiche che descrivono il suo comportamento.
Una di qieste è l'equazione di Van der Waals per i gas REALI (nel senso estesa a tutti i gas, non solo quelli perfetti).
Per questa ti rimando a wikipedia. Comunque, nonostante l'apparenza più complicata, è solo un'estensione di quella dei gas perfetti. Infatti in condizioni di temperatura e pressioni normali, con aria rarefatta, le due equazioni danno praticamente gli stessi risultati!
Una di qieste è l'equazione di Van der Waals per i gas REALI (nel senso estesa a tutti i gas, non solo quelli perfetti).
Per questa ti rimando a wikipedia. Comunque, nonostante l'apparenza più complicata, è solo un'estensione di quella dei gas perfetti. Infatti in condizioni di temperatura e pressioni normali, con aria rarefatta, le due equazioni danno praticamente gli stessi risultati!
ok. credo siano sufficenti le spiegazioni , molto gentile, questi dati mi servono per tenere una relazione su queste cose, grazie.
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