^^Equazione di stato dei gas perfetti: pV=NkT  pV=nRT. Notazione dei chimici.

Equazione
di stato
Forma intensiva
all'unita' di volume
   
pV=NkT
  N  
p = 
kT
  V  
  forma micro,
N nr particelle

n=N/V concentrazione particelle

       
pV=nRT
  n  
p = 
RT = MRT
  V  
  forma macro
n numero di moli

n/V nr moli all'unita' di volume, M molarita'

L'equazione di stato vale per gli stati di equilibrio.

E' presupposto, implicito, nella definizione di equazione di stato che il gas si trovi in uno stato definito, in cui p e T sono uniformi, Stato di equilibrio termodinamico. Il gas pero' puo' anche essere, in altre situazioni, in stati indefiniti, durante trasformazioni irreversibili.

Lo stato del gas e' determinato da 3 variabili

L'equazione di stato lega tra loro p V N T, il valore di 3 determina il valore della 4ª.

Non e' possibile variarne solo 1 mantenendo le altre invariate, se se ne varia 1, deve variarne almeno 1 altra.

Studio dei casi di dipendenza.

Notazione chimici >>>

Equivalenza micro-macro.  pV=NkT  ⇔  pV=nRT,   Nk=nR

dim: Nella mia mente e' prioritaria la forma micro pV=NkT, e il numero di Avogadro NA che rappresenta il passaggio micro-macro

  N             N  
n = 
  Nk =  
(NAk) = nR   
  NA     NA  

L'equivalenza e' basata sul numero di Avogadro NA , moltiplicare e dividere per NA.

Equazione di stato espressa col volume molare

  V  

 = RT
  n  
   n numero di moli

V/n volume molare

Eq di stato espressa con la massa

Se il gas e' fatto di particelle uguali:

  m           m
N= 
  n= 
  ???     MM
m massa del gas

??? massa di 1 particella

MM massa di 1 mole

Se e fatto di piu' gas. Miscela di gas.

  M1   M2  
N=N1+N2= 
+
  
  m1   m2  
M1 massa gas 1

m1 massa 1 particella gas 1

Links

Pressione di un gas.

Pressione assoluta, relativa, sovrapressione.

Mole chimica.

Approfond

Oltre la notazione dei chimici, Notazione di Feynman.

 

Forma mista Forma intensiva      
  Forma all'unita'
di volume
     
pV=NkT
    N  
p =  
kT
    V  
    forma micro,
N nr particelle

n=N/V concentrazione particelle

         
pV=nRT
    n  
p =  
RT
    V  
p = MkT   forma macro
n numero di moli

n/V nr moli all'unita' di volume, M molarita'

  Forma all'unita'
di mole
     
pV=nRT
  V  

 = RT
  n  
     
         
         

Talk

Altre dimostrazioni   pV=NkT  ⇔  pV=nRT,   Nk=nR

dim:

  N       
n = 
  N = nNA
  NA    

iniziamo con in mente la definizione di numero di moli.

Si parte da una delle 2 formule, sostituisco. I fisici partono dalla micro per ricavare la macro, viceversa i chimici.

 

pV= NkT    =    (nNA) kT    =    n (NAk) T    =    nRT           R =   NAk
                                       
        N           R                 R
pV= nRT   =  
RT   =   N
T   =   NkT   k =  
        NA           NA                 NA

 

dim2: Si parte da una delle 2 formule e moltiplico e divido per il numero di Avogradro, associando opportunamente. I fisici partono dalla micro per ricavare la macro, viceversa i chimici.

 

  NA   N     N  
pV= NkT = N 
kT =  
(NAk)T   = nRT       n=
    R=NAk
  NA   NA     NA  
 
  NA     R   R
pV= nRT = n 
RT =   (nNA
T = NkT       N=nNA    k= 
  NA     NA   NA

 

Ulteriori espressioni di Nk=nR

N   R

(NAk) = nNA  
NA   NA

 

  N   N  
Nk =  
(NAk) = nR =  nNA 
 = Nk  
  NA   NA