Gas ideale

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Un gas ideale (anche detto perfetto) è un gas per cui valgono le tre leggi dei gas perfetti (Legge di Boyle-Mariotte, Prima legge di Gay-Lussac o Legge di Charles, Seconda legge di Gay-Lussac o Legge di Gay-Lussac), ovvero che rispetta la Legge dei gas perfetti o ideali.

Per gas perfetto si intende un gas che possiede le seguenti quattro proprietà:

le particelle hanno volume trascurabile;
non esistono forze di interazione tra le singole molecole;
gli urti tra le particelle e tra le particelle e il contenitore sono perfettamente elastici;
l'energia cinetica media è direttamente proporzionale alla temperatura:

$E_c=\frac{1}{2}mv^2 \sim T$

I gas reali non vengono descritti dall'equazione fondamentale dei gas ideali ma da un'analoga Legge dei gas reali. In determinate condizioni, i gas in natura sono approssimabili a gas ideali.

Termodinamica dei gas perfetti

Primo Principio

Il primo principio è definito in forma generale come: $d U = δ Q - δ L$ , inoltre posso definire la funzione energia interna U come U=U(T,v) ( dove T=temperatura, v=volume specifico), differenziando quest'ultima ottengo: $dU=({\partial U\over \partial T})dT + ({\partial U\over \partial v})dv$ Ora, considerando i risultati matematici dell'esperienza di Gay-Lussac per l'espansione libera di un gas perfetto : $({\partial U\over \partial v})=0$ , $({\partial U\over \partial p})=0$ e sostituendo nel differenziale precedentemente calcolato ,ottengo: $dU=({\partial U\over \partial T})dT$ (1) ovvero per i gas perfetti l'energia interna è funzione solamente della temperatura. Inoltre considerando una trasformazione isocora ( a v=costante ovvero dL=0), ottengo che dU=dQ, sostituendo nella (1) : $dU=({\partial Q\over \partial T})dT=c_{v}dT$ sostituendo ancora questa nel primo principio $d U = δ Q - δ L$ :

$d Q = c v d T + p d v$

Questa è la forma del primo principio per i gas perfetti ( con c_{v}= calore specifico per trasformazione a volume costante)

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Gas ideale Categoria:Termodinamica categoria:chimica

Gas ideale

Termodinamica dei gas perfetti

Primo Principio

See also: Gas ideale, Chimica, Energia, Equazione, Fisica, Forza, Gas