Pressione di un gas

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Nella definizione di equilibrio meccanico presentato come uno dei requisiti affinchè un sistema termodinamico sia in equilibrio si riporta l'esempio di un gas contenuto in un recipiente cilindrico chiuso superiormente da un pistone libero di muoversi. Se il pistone è fermo si dice che il sistema è in equilibrio meccanico: la pressione esterna esercitata sul pistone coincide con quella esercitata dal gas sullo stesso. Si definisce a questo punto un unico valore della pressione del gas che è quello della pressione esterna (facilmente determinabile in quanto si suppongono note le forze esterne e l'area del pistone). Quello che non capisco è il motivo per il quale la condizione di pistone fermo implichi che la pressione del gas sia uguale in ogni suo punto (cosa che permette di descrivere lo stato del sistema con la variabile macroscopica "pressione del gas").

[TS778LB]

Si potrebbe giustificare ipotizzando che il gas sia rarefatto e che quindi la pressione idrostatica sia uniforme?

[mgrau]

"TS778LB":Si potrebbe giustificare ipotizzando che il gas sia rarefatto e che quindi la pressione idrostatica sia uniforme?

La questione non è tanto che il gas sia rarefatto, quanto che l'altezza del cilindro sia abbastanza piccola da poter trascurare la pressione esercitata dal gas su sè stesso (Stevino) o, in alternativa, che si trascuri la gravità

[Shackle]

Come potrebbe sussistere l'equilibrio, se ci fossero differenze di pressione nel gas contenuto nel cilindro? Si creerebbero spostamenti di masse da zone ad alta pressione a zone di bassa pressione . E che equilibrio è mai questo ? Non c'entra la minore o maggior rarefazione del gas , non stiamo parlando dell'atmosfera , dove la pressione varia con l'altezza ( e non solo...) . Stiamo parlando di un recipiente chiuso , sia pure con coperchio movibile, di solito con altezza limitata , sicché la pressione possa ritenersi costante , come suggerisce mgrau.

Un sistema, per essere in equilibrio termodinamico, deve innanzitutto essere in equilibrio meccanico. Il sistema è in equilibro meccanico quando non esistono forze e momenti non equilibrati né all’interno del sistema, né fra il sistema e l’ambiente circostante.