|
Mentre la densità di un
solido o di un liquido è essenzialmente costante, la densità di un gas
varia al variare della pressione e della temperatura.
Dalla fisica noi sappiamo
che in un determinato istante lo stato fisico di un gas in quiete è
definito dalla sua pressione, temperatura e densità. Queste proprietà
del gas sono legate dalla seguente relazione : |
| P =
pressione in Kg/m2 |
| r
= densità-massa in Kg
* sec2 / m4 |
| g =
accelerazione di gravità in m / sec2 |
| R =
costante dei gas in m / °K |
| T =
temperatura assoluta in °K |
| La temperatura assoluta T
, è la temperatura assoluta in gradi Kelvin
misurata a partire dallo zero assoluto (-273,16 gradi centigradi).
La costante dei gas R
che compare nell'equazione di stato è
diversa per ciascun gas ed è data dalla seguente formula: |
| R = 848 / peso
molecolare |
| Il numero 848
rappresenta la costante universale dei gas e questa è effettivamente
costante per tutti i tipi di gas. |
| Per l'aria, R
= 29,25 Kgm/Kg °K . |
| Tornando all'espressione
iniziale dell'equazione dei gas : |
P = r
g R T |
| e rammentando che la densità r
è nient'altro che il peso specifico diviso l'accelerazione di gravita: |
| possiamo riformulare l'equazione di
stato come segue : |
| rammentando inoltre che g
è l'inverso del volume specifico: |
| l'equazione finale di stato dei gas
diventa : |
| P = R T /
V ovvero
P V = R T |
|
Quest'ultimo modo è
quello con cui più frequentemente si trova scritta l'equazione di stato
dei gas e che ci consente di concludere che in un gas in qualsiasi istante
pressione, volume e temperatura sono strettamente legati fra di loro, e
conoscendo almeno due di queste la terza è ricavabile facilmente.
Diciamo allora che un gas
subisce una trasformazione quando varia il suo stato fisico. Una
trasformazione esprime quindi la relazione tra due delle variabili
dell'equazione di stato.
Abbiamo cosi : |
| COSTANTE |
VARIABILI |
TRASFORMAZIONE |
| T
(temperatura) |
P(ressione)
e V(olume) |
ISOTERMICA |
| P(ressione) |
T(emperatura)
e V(olume) |
ISOBARICA |
| V(olume) |
P(ressione)
e T(emperatura) |
ISOMETRICA |
In ciascuna di queste trasformazioni si determina,
nella realtà, sempre una aggiunta o sottrazione di calore.
Si può concepire un tipo di trasformazione nella
quale idealmente non si verifichino aggiunte o sottrazioni di calore. Tale
tipo di trasformazioni termodinamiche vengono definite ADIABATICHE. |
|
