Domanda su pressione interna gas
Salve, ho dei dubbi sulle modalità con le quali viene definito il parametro di stato pressione. Supponiamo di avere un gas in un cilindro dotato di pistone mobile. Misurando la forza che devo applicare sul pistone affinchè esso rimanga fermo (durante tutto l'esperimento il pistone è sempre fermo), risalgo alla pressione che il gas esercita sul pistone. Quello che non ho capito è perchè tale pressione è la pressione interna del gas. Cioè, io posso dire soltanto qual è la forza che il gas esercita sul pistone, ma non la pressione del gas sulle pareti del contenitore per esempio, dal momento che non saprei come misurarla. Dunque non capisco come il fatto che il gas eserciti una pressione sul pistone (che rimane sempre fermo) mi permetta di definire completamente la pressione interna del gas. Io conosco solo la pressione che il gas che esercita sul pistone, ma potrebbe benissimo accadere che sulle pareti del contenitore il gas eserciti un' altra pressione o sbaglio?
Ancora, quando misuro con il manometro la pressione di uno pneumatico, io so solamente qual è la pressione che l'aria esercita sulla valvola dello pneumatico, giusto? E allora perchè si assume come pressione del gas quella m,isurata in corrispondenza della valvola? Non può succedere che il gas sulla valvola esercita una pressione e sui fianchi dello pneumatico ne eserciti un'altra? Grazie dei chiarimenti.
Ancora, quando misuro con il manometro la pressione di uno pneumatico, io so solamente qual è la pressione che l'aria esercita sulla valvola dello pneumatico, giusto? E allora perchè si assume come pressione del gas quella m,isurata in corrispondenza della valvola? Non può succedere che il gas sulla valvola esercita una pressione e sui fianchi dello pneumatico ne eserciti un'altra? Grazie dei chiarimenti.
Risposte
"lisdap":
Quello che non ho capito è perchè tale pressione è la pressione interna del gas. Cioè, io posso dire soltanto qual è la forza che il gas esercita sul pistone, ma non la pressione del gas sulle pareti del contenitore per esempio, dal momento che non saprei come misurarla.
Beh, in condizioni normali e all'equilibrio la pressione e' isotropa e ha solo un gradiente gravitazionale (che su uno pneumatico o su un cilindro come puoi usarlo in un laboratorio e' cmq trascurabile). Insomma, non cambia a seconda di come e' orientata la faccia sulla quale la calcoli, e gravita' a parte e' costante.
Il motivo dell'isotropia si vede bene quando fai la teoria cinetica, non essendoci nello spazio vuoto nel quale le molecole si muovono alcuna direzione privilegiata. Se aggiungi la gravita' hai un gradiente di densita' e quindi di pressione, e c'e' un calcolo classico, della variazione della densita' in atmosfera (consiglio lettura del capitolo del libro di Fermi dove parla di questo problema).