4. Si può calcolare sperimentalmente che 12 g di carbonio 12 contengono 1 mol di
atomi, di conseguenza per calcolare la massa per mole di un altro elemento è
sufficiente calcolare il rapporto tre la massa dell'elemento e quella del carbonio.
La massa per mole di una sostanza è numericamente uguale alla massa atomica della
stessa sostanza.
5. Cos'è un gas perfetto e cosa lo rende
tale?
Un gas è ideale quando:
• le particelle sono puntiformi, e il loro
volume è trascurabile.
• le particelle non si attraggono tra loro e si
muovono in modo disordinato in tutte le
direzioni, urtandosi e urtando le pareti in
modo elastico.
• il moto delle particelle è rettilineo
• Em=K
Un gas perfetto è un modello
che permette di analizzare il
comportamento di qualsiasi
tipo di gas,
indipendentemente dalla sua
composizione chimica.
11. Il termometro a gas a volume costante è un
particolare termometro, che permette di tarare gli
altri termometri attraverso l'utilizzo di un gas e del
mercurio
13. , pi
la pressione di un gas dipende dal volume
da esso occupato e ne è inversamente
proporzionale
E' molto più facile, riportare tali
valori sotto N, piuttosto che n,
avremo quindi
14. Tipi di trasformazioni in un gas
trasformazione
isocora
trasformazione
isobara
trasformazione
isoterma
1 2 3
15. partendo dall'equazione di stato;
pV = nRT P/T = nR/V
Il secondo membro viene considerato come
costante, quindi possiamo dire che:
V = costante P/T = costante
Ciò vuol dire che il rapporto tra la pressione e
la temperatura e uguale per qualsiasi coppia di
stati e legate da proporzionalità diretta:
P1/T1 = P2/T2
TRASFORMAZIONE
ISOCORA
16. Tenendo conto dell’equazione di stato
dei gas perfetti:
pV = nRT V/T = nR/P
il secondo membro è una costante e da
ciò possiamo dire che:
p = costante V/T = costante
Se consideriamo due generici stati di
una trasformazione isobara, allora vale
la relazione:
V1/T1 = V2/T2
Tra il volume e la temperatura sussiste una relazione di
proporzionalità diretta: quando una delle due grandezze
aumenta il valore, di conseguenza aumenta anche l’altra.
TRASFORMAZIONE
ISOBARA
17. Consideriamo la legge dei gas perfetti:
pV = nRT pV = costante
TRASFORMAZIONE
ISOTERMA
legge di Boyle
Ricavando la pressione in funzione del
volume, si ottiene:
p = k/V dove k = nRT = costante
Se si vuole rappresentare sul piano di
Clapeyron (V,p), l’equazione corrisponde a:
y = k/x con k costante
In definitiva il grafico è dato dal ramo di coordinate
positive di un’iperbole equilatera riferita agli asintoti,
cioè dell’iperbole che ha come asintoti gli assi cartesiani.
19. • Le molecole di un gas sono considerate puntiformi, cioè hanno dimensioni trascurabili rispetto
alle distanze medie tra loro.
• Le molecole di un gas sono in costante movimento casuale. Questo movimento è descritto
attraverso le leggi della meccanica classica.
• Le molecole di un gas si scontrano tra loro e con le pareti del contenitore in cui si trovano, questi
urti sono considerati perfettamente elastici, il che significa che non vi è perdita di energia
cinetica durante le collisioni.
• La pressione di un gas è il risultato delle molteplici collisioni delle molecole contro le pareti del
contenitore, la pressione aumenta con l'aumento della frequenza degli urti e con l'energia
cinetica delle molecole.
• La temperatura di un gas è una misura dell'energia cinetica media delle sue molecole. A una
temperatura più alta, le molecole si muovono più velocemente.
Questa teoria per descrivere a fondo il comportamento dei gas si
basa su diverse ipotesi:
20. Si deve immaginare un gas come un sistema formato da un numero enorme di particelle che si
muovono caoticamente urtandosi ima con l'altra e ognuna contro le pareti del contenitore; a
causa degli urti esse cambiano continuamente direzione e velocità.
Questo gas, essendo molto complesso, viene descritto come un gas perfetto per semplificarne lo
studio.
Presenta varie caratteristiche come:
• le sue molecole non presentano una struttura, hanno tutte massa uguale e hanno un volume
trascurabile.
• i moti che eseguono sono casuali.
• le forze che intercorrono tra loro sono trascurabili.
• gli urti che avvengono tra le molecole in un contenitore sono completamente elastici.
21. Pressione(P)
P=F/S
F=forza della
molecola
S= suprficie
Pressione negli urti
tra molecole e
contenitore (v)
v=Δs/Δt
Δs=variaz.
spazio
Δt= variaz.
tempo
Intervallo di tempo (Δt)
Δt=2L/Δv
2L=lato
Δv=variaz.
spazio
con la formula
inversa si ricava
forza di ogni molecola
F=mv^2/L
m=massa
v^2=velocità
23. Moto disordinato di particelle sufficientemente piccole da essere
sottoposte a una forza di gravità trascurabile, presenti in fluidi o
sospensioni fluide o gassose e osservabile al microscopio. Il
fenomeno fu scoperto agli inizi dell'Ottocento dal botanico scozzese
Robert Brown e modellizzato nel 1905 dal fisico teorico tedesco
Albert Einstein
24. Il termine viene usato per indicare sia il fenomeno
naturale sia la sua rappresentazione matematica,
la quale può descrivere l'andamento temporale di
una classe molto ampia di fenomeni casuali.
Moto browniano è costituita dall'andamento dei
mercati finanziari, come dimostrato sin dal 1900
dal matematico francese Louis Bachelier
K=(3/2)kT
26. Per descrivere il moto di un
atomo, occorrono, 3 coordinate.
Si dice quindi, che l'atomo ha 3
gradi di libertà. A ognuna delle
quali, viene associata un' energia
media:
Una molecola biatomica, presenta, 5
gradi di libertà 3 di traslazione (x, y, z),
2 di rotazione (α, β). In queste
condizioni, cambia la sua energia
interna e cinetica:
se le temperature sono
molto elevate, entra in
gioco un altro grado, legato
alla vibrazione