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Chimica generale/Legge dei gas ideali: differenze tra le versioni

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{{chimica generale}}
[[Immagine:Ideal_gas_isotherms.png|thumb|left|[[w:Isoterma|Isoterme]] di un [[w:gas ideale|gas ideale]]]]
 
La L''''Leggeequazione di stato dei Gasgas Idealiperfetti''', ènota unaanche formulacome che'''legge mettedei ingas relazioneperfetti''', descrive le Funzionicondizioni fisiche di Statoun ad"[[w:gas essoperfetto|gas perfetto]]" o di un gas "ideale", correlandone le relative[[w:funzione di stato|funzioni di stato]]: quantità di sostanza, [[w:pressione|pressione]], [[w:volume,|volume]] e [[w:temperatura|temperatura]].
È essenzialmente un modo per poter studiare il comportamento di un gas semplificandolo al massimo, ovvero considerando che l'attrito sia nullo, gli urti elastici (ovvero non provocano cambiamenti di velocità delle particelle che invece ci sarebbero con urti non elastici) e che le particelle siano così lontane tra loro da non avere interazioni elettrostatiche o reattive.
 
== Formulazione ==
La legge quindi descrive il comportamento ipotetico e semplificato delle particelle allo stato gassoso.
La sua espressione più comune è
 
:<math> pV = nRT \! \;</math>
La formula è:
 
in cui
'''PV=nRT'''
 
*''p'' è il valore della pressione del gas;
*''V'' è il volume occupato dal gas;
*''n'' è il numero di [[w:mole|moli]] del gas;
*''R'' è la [[w:costante universale dei gas|costante universale dei gas]], il cui valore èvaria in funzione delle unità di misura adottate per esprimere le altre grandezze nell'equazione;
*''T'' è la temperatura assoluta del gas, generalmente espressa in [[w:kelvin|kelvin]].
 
Il valore di ''R'' nel [[w:Sistema Internazionale|Sistema Internazionale]] è 8,314472 [[joule|J]]/(mol·K); nei calcoli si utilizza spesso anche il valore di 0,0821 [[litro|L]]·[[atmosfera|atm]]/(mol·K).:
 
:<math>R = 8,\! 314472 \ \mathrm{J \over { mol \cdot K } } </math>
esempio: poiché una mole di gas ideale alla temperatura di 273,16 K e alla pressione di una atm occupa un volume di 22,414 litri si ricava per la costante R=PV/nT e quindi R= 1*22,414/1*273,16 atm*l/mole*K ossia 0,082 atm*l/m*K
 
a volte nei calcoli, specialmente in chimica, si utilizza il valore di:
{{avanzamento|0%}}
 
:<math>R = 0,\! 0821 \ \mathrm{ { l \cdot atm } \over { mol \cdot K } } \, .</math>
 
Questa equazione rappresenta una generalizzazione delle leggi empiriche osservate da [[w:Legge di Boyle-Mariotte|Boyle]] (in un gas, in condizioni di temperatura costante, il volume è inversamente proporzionale alla pressione), [[w:Seconda legge di Gay-Lussac|Gay-Lussac]] (in un gas a volume costante, la pressione è proporzionale alla temperatura assoluta) e [[w:Prima legge di Gay-Lussac|Charles]] (in un gas a pressione costante, il volume è proporzionale alla temperatura assoluta), ottenibili rispettivamente per ''T'' costante, ''V'' costante e ''P'' costante.
 
L'equazione di stato dei gas perfetti descrive bene il comportamento dei gas reali per pressioni non troppo elevate e per temperature non troppo vicine alla temperatura di liquefazione del gas. In questi casi, una migliore descrizione del comportamento del gas è dato dall'equazione di stato di [[w:legge di van der Waals|van der Waals]]
 
[[Categoria:Chimica generale|Legge dei gas ideali]]
{{Avanzamento|25%|19 maggio 2008}}
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