Espansione libera
Cari,
Studiando per l'esame di fisica 1 mi sono imbattuto nell'espansione libera di un gas ideale. Ho capito di cosa si tratta e ciò che implica ma non riesco a capacitarmi di come un gas che si espande riesca a mantenere costante la sua temperatura. Se un gas si espande aumentando il suo volume le sue molecole dovrebbero allontanarsi fra di loro e di conseguenza la temperatura diminuire. Evidentemente sbaglio, potreste darmi un chiarimento? Grazie mille
Studiando per l'esame di fisica 1 mi sono imbattuto nell'espansione libera di un gas ideale. Ho capito di cosa si tratta e ciò che implica ma non riesco a capacitarmi di come un gas che si espande riesca a mantenere costante la sua temperatura. Se un gas si espande aumentando il suo volume le sue molecole dovrebbero allontanarsi fra di loro e di conseguenza la temperatura diminuire. Evidentemente sbaglio, potreste darmi un chiarimento? Grazie mille
Risposte
Infatti la tempertura si abbassa. Se si espande isotermicamente gli stai fornendo calore.
No, professorkappa: un gas perfetto che si espande liberamente (nel vuoto, senza quindi compiere lavoro) non varia la sua temperatura come correttamente detto da moari.
moari, il tuo dubbio è legittimo, ma devi considerare che quando le molecole di gas vanno a occupare un volume maggiore vuoto, semplicemente si muovono appunto in uno spazio maggiore, la loro velocità media quindi non varia, pertanto la temperatura rimane costante. Varia invece la pressione perché il numero di urti che le molecole avranno su una data superficie è minore di quello che accadeva in un volume minore, essendo maggiore lo spazio a disposizione delle molecole.
Tutto ciò se l'interazione tra le molecole del gas è trascurabile, altrimenti l'espansione potrebbe avere un effetto anche sulla temperatura (è quello che avviene per l'espansione libera di un gas reale in generale).
moari, il tuo dubbio è legittimo, ma devi considerare che quando le molecole di gas vanno a occupare un volume maggiore vuoto, semplicemente si muovono appunto in uno spazio maggiore, la loro velocità media quindi non varia, pertanto la temperatura rimane costante. Varia invece la pressione perché il numero di urti che le molecole avranno su una data superficie è minore di quello che accadeva in un volume minore, essendo maggiore lo spazio a disposizione delle molecole.
Tutto ciò se l'interazione tra le molecole del gas è trascurabile, altrimenti l'espansione potrebbe avere un effetto anche sulla temperatura (è quello che avviene per l'espansione libera di un gas reale in generale).
Si, nel vuoto. U=Q-L=0 quindi $\DeltaT=0$. I stand corrected.
Il solito vizio di leggere in fretta, pensavo parlasse di un'isotermica.
Chiedo scusa
Il solito vizio di leggere in fretta, pensavo parlasse di un'isotermica.
Chiedo scusa
Grazie mille, quindi è corretto dire che in un'espansione libera non si ha una variazione di temperatura solo nel caso in cui il gas che si espande sia un gas ideale?
"moari":
Grazie mille, quindi è corretto dire che in un'espansione libera non si ha una variazione di temperatura solo nel caso in cui il gas che si espande sia un gas ideale?
Sì corretto. Comunque tieni conto che molti gas in range di pressioni e temperatura di interesse tecnico hanno un comportamento assimilabile a quello di gas ideale.
"professorkappa":
Si, nel vuoto. U=Q-L=0 quindi $\DeltaT=0$. I stand corrected.
Il solito vizio di leggere in fretta, pensavo parlasse di un'isotermica.
Chiedo scusa
Ok. ...ma non c'è un premio a chi risponde prima o più velocemente o a più argomenti: allora perché leggere di fretta e rispondere di fretta? (Fermo restando che le sviste ci possono sempre stare.)
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo