Legge dei gas ideali (forma molare)
1850
- Benoît Paul Émile Clapeyron
La legge dei gas ideali è l'equazione di stato per un ipotetico gas ideale, che approssima il comportamento di molti gas in varie condizioni. La forma molare mette in relazione pressione ([latex]P[/latex]), volume ([latex]V[/latex]), quantità di sostanza in moli ([latex]n[/latex]) e temperatura assoluta ([latex]T[/latex]) attraverso la costante universale dei gas ([latex]R[/latex]): [latex]PV = nRT[/latex].
The ideal gas law, expressed as [latex]PV = nRT[/latex], is a cornerstone of thermodynamics and physical chemistry. It was first stated by Benoît Paul Émile Clapeyron in 1834 as a combination of the empirical laws of Boyle, Charles, Gay-Lussac, and Avogadro. This equation of state provides a remarkably accurate approximation for the behavior of many gases under conditions of moderate temperature and low pressure. In the equation, [latex]P[/latex] represents the absolute pressure, [latex]V[/latex] is the volume, [latex]n[/latex] is the number of moles of the gas, and [latex]T[/latex] is the absolute temperature in Kelvin.
La costante di proporzionalità, [latex]R[/latex], è nota come costante universale dei gas. Il suo valore è uguale per tutti i gas ed è circa 8,314 J/(mol-K). La forza della legge risiede nella sua capacità di mettere in relazione le quattro variabili di stato macroscopiche di un gas in un'unica, semplice formula. Ciò consente di calcolare una qualsiasi variabile se le altre tre sono note. La natura “ideale” del gas descritto da questa legge deriva da due presupposti fondamentali: le particelle del gas hanno un volume trascurabile e non esistono forze intermolecolari attrattive o repulsive tra di esse. Sebbene nessun gas sia veramente ideale, molti gas comuni come l'azoto, l'ossigeno e l'argon si comportano in modo quasi ideale in condizioni standard, rendendo la legge estremamente utile per le applicazioni pratiche.
UNESCO Nomenclature: 2210
- Termodinamica
Precursori
- Legge di Boyle (1662)
- Legge di Charles (1787)
- Legge di Gay-Lussac (1802)
- Legge di Avogadro (1811)
- La teoria atomica di Dalton
- Concetto di temperatura assoluta (Kelvin)
Applicazioni
- progettazione di processi di ingegneria chimica
- meteorologia e previsioni del tempo
- calcolo della densità del gas e della massa molare
- analisi del ciclo termodinamico (ad esempio, ciclo di Carnot)
- calcoli della miscela di gas per immersioni subacquee
Idee e potenziali innovazioni
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Correlato a: gas ideale, equazione di stato, pressione, volume, temperatura, mole, costante dei gas, termodinamica, clapeyron, chimica fisica.