Prima legge di Gay-Lussac: differenze tra le versioni

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[[File:Charles and Gay-Lussac's Law animated.gif|thumb|Animazione che spiega la prima legge di Gay-Lussac]]
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La '''prima legge di Gay-Lussac''', detta anche '''prima legge di V'''blicare i risultati delle sue ricerche<ref>{{Cita libro|nome = Antoine Laurent de|cognome = Lavoisier|nome2 = Louis-Bernard Guyton de|cognome2 = Morveau|titolo = Annales de chimie ou Recueil de mémoires concernant la chimie et les arts qui en dépendent|url = https://books.google.com/books?id=Z6ctSn3TIeYC|accesso = 2016-02-06|editore = chez Joseph de Boffe|lingua = fr}}</ref>, così come il fisico italiano [[Alessandro Volta]], che nel [[1791]] compì analoghe ricerche sulla dilatazione dei gas, anticipando anch'egli i risultati di Gay-Lussac.
La '''prima legge di Gay-Lussac''', detta anche '''prima legge di Volta - Gay-Lussac''', nota all'estero come '''legge di Charles''' o come '''legge di Charles - Volta - Gay-Lussac''', afferma che in una [[trasformazione isobara]], ovvero in condizioni di [[pressione]] e [[quantità di sostanza]] costanti, il volume di un [[gas ideale]] è direttamente proporzionale alla [[temperatura assoluta]].

La legge prende il nome dal chimico-fisico francese [[Joseph Louis Gay-Lussac]], che la formulò nel [[1802]], anche se il francese [[Jacques Charles]] aveva scoperto la legge una quindicina d'anni prima, senza tuttavia pubblicare i risultati delle sue ricerche<ref>{{Cita libro|nome = Antoine Laurent de|cognome = Lavoisier|nome2 = Louis-Bernard Guyton de|cognome2 = Morveau|titolo = Annales de chimie ou Recueil de mémoires concernant la chimie et les arts qui en dépendent|url = https://books.google.com/books?id=Z6ctSn3TIeYC|accesso = 2016-02-06|editore = chez Joseph de Boffe|lingua = fr}}</ref>, così come il fisico italiano [[Alessandro Volta]], che nel [[1791]] compì analoghe ricerche sulla dilatazione dei gas, anticipando anch'egli i risultati di Gay-Lussac.


Anche l'inglese [[Francis Hauksbee]] era pervenuto allo stesso risultato già nel [[1708]], il quale, però, non ne diede mai una formulazione matematica rigorosa.
Anche l'inglese [[Francis Hauksbee]] era pervenuto allo stesso risultato già nel [[1708]], il quale, però, non ne diede mai una formulazione matematica rigorosa.

Versione delle 12:09, 6 feb 2017

Animazione che spiega la prima legge di Gay-Lussac

La prima legge di Gay-Lussac, detta anche prima legge di Vblicare i risultati delle sue ricerche[1], così come il fisico italiano Alessandro Volta, che nel 1791 compì analoghe ricerche sulla dilatazione dei gas, anticipando anch'egli i risultati di Gay-Lussac.

Anche l'inglese Francis Hauksbee era pervenuto allo stesso risultato già nel 1708, il quale, però, non ne diede mai una formulazione matematica rigorosa.

Formulazione matematica e conseguenze fisiche

Rappresentazione grafica della Legge di Volta Gay-Lussac

Indicando con il volume di una quantità fissata di gas alla temperatura di e con il suo volume alla temperatura Celsius , la legge è espressa matematicamente dalla relazione:[2]

Il parametro α è detto coefficiente di dilatazione termica ha le dimensioni dell'inverso della temperatura perché il prodotto α t deve essere adimensionale.

Per un gas ideale il coefficiente di dilatazione vale circa 3,663 · 10−3 °C−1, pari a circa 1/273 °C−1.

Raccogliendo a fattor comune la costante α si ottiene:

Quindi, se T indica la temperatura assoluta del gas, cioè

la prima legge di Gay Lussac prende la forma più semplice

che si può formulare così:

«a pressione costante, il volume di un gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta»

La legge prevede che un gas ideale abbia volume nullo in corrispondenza di una temperatura

,

detta zero assoluto. Tutti i gas reali però si liquefanno prima di giungere a tale temperatura: l'azoto a −196 °C, l'idrogeno a −253 °C. L'elio liquefa a −269 °C e segue la legge di Gay-Lussac più o meno fino a quella temperatura.

La prima legge di Gay Lussac è sperimentalmente verificata per pressioni non troppo elevate e per temperature non troppo prossime a quella di liquefazione del gas, ovvero quando il gas si comporta come un gas ideale. In tal senso, essa è una "legge limite", essendo vera solo per condizioni che si avvicinano alla condizione (limite) di un gas ideale (al quale si avvicinano tutti i gas a pressioni molto basse e temperature molto alte).

Note

  1. ^ (FR) Antoine Laurent de Lavoisier e Louis-Bernard Guyton de Morveau, Annales de chimie ou Recueil de mémoires concernant la chimie et les arts qui en dépendent, chez Joseph de Boffe. URL consultato il 6 febbraio 2016.
  2. ^ Silvestroni, p. 163

Bibliografia

  • Paolo Silvestroni, Fondamenti di chimica, 10ª ed., CEA, 1996, ISBN 88-408-0998-8.
  • Sergio Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1978, ISBN 8840808019

Voci correlate

Collegamenti esterni

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