Quando un gas può essere definito ideale? Lezione sull'equazione di stato dei gas perfetti

In questa lezione, dopo aver definito le condizioni che descrivono un gas ideale, introduciamo l’equazione di stato dei gas perfetti e parliamo anche della costante universale dei gas e dei valori che può assumere. In questo capitolo denominato “termodinamica” troverete anche lezioni relative alle leggi dei gas, al primo principio della termodinamica, secondo principio della termodinamica, macchine termiche, ciclo di Carnot e teoria cinetica dei gas.

definizione di gas ideale

Intanto domandiamoci, quando un gas è ritenuto ideale? Questo avviene a patto che le sue particelle vengano considerate puntiformi ovvero con massa ma senza volume, che non esercitino forze fra di loro, che urtino elasticamente tra loro e con le pareti del contenitore e che abbiano energia cinetica il cui valore sia direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.

Allora dalle tre leggi dei gas (potete rivedere la lezione sulle leggi dei gas cliccando qui) che descrivono il comportamento dei gas in trasformazioni nelle quali una delle tre grandezze (temperatura, pressione, volume) viene mantenuta costante si può come conseguenza ottenere la cosiddetta equazione di stato dei gas perfetti

equazione di stato dei gas perfetti

Questa dice che la pressione di un certo gas per il suo volume è uguale al numero di moli che si sta considerando per la costante universale dei gas per la temperatura assoluta di quel gas. Vediamo la formula

la costante universale dei gas

La costante universale dei gas viene indicata nella formula precedente con la lettera R ed è una costante ma attenzione, assume due diversi valori a seconda delle unità di misura che si utilizzano per le grandezze fisiche coinvolte. Vediamo entrambi i valori

primo valore della costante universale dei gas

Se misuriamo la pressione in atmosfere il volume in litri e la temperatura in gradi kelvin allora otteniamo come valore della costante 0,0 821

secondo valore della costante universale dei gas

Se invece misuriamo la pressione in pascal, il volume in metri cubi e la temperatura in gradi kelvin allora otteniamo come valore della costante 8,314