446 12 Misura e controllo nei processi chimici prietà della materia in base ai principi della termodinamica ed è detta per questo temperatura termodinamica. V P Campione 1 Isobara Campione 1 Isocora Campione 2 V10 Campione 2 P10 V20 273,15 0 Fig. 12.24 P20 T (°C) 273,15 0 T (°C) Leggi di Charles (1787) e di Gay-Lussac (1802-08). Legge isobara: l espansione del gas segue la legge V = V0 (1 + T); utilizzando i gradi Celsius V10 e V20 sono i volumi di gas a 0°C, il coefficiente d espansione è risultato lo stesso per i diversi campioni e pari a ~ 1/273°C1 . Legge isocora: l andamento è identico alla precedente, con P10 e P20 pressione dei gas a 0°C. Campioni di gas diversi ma con eguale numero di moli presentano gli stessi valori di V0 e P0 (legge di Avogadro). Campioni con numero di moli diverso hanno valori diversi, ma per tutti il valore a cui converge la temperatura al tendere a zero di volume o di pressione è circa di 273°C. Con i gas reali le leggi sono seguite, con buona approssimazione, a pressioni basse e a temperature adeguatamente superiori a quelle di condensazione, cioè quando il comportamento dei gas reali è assimilabile a quello del gas ideale. esempio 12.6 Utilizzando l equazione di stato dei gas ideali, verificare, per una trasformazione isocora, che a una pressione nulla corrisponde una temperatura di 273,15°C. Tenendo conto che nell isocora il volume è costante, scriviamo l equazione di stato per due condizioni, una, a P0 e T0, corrispondente a 0°C e una generica: P0V = nRT0 e PV = nRT Dividiamo membro a membro le due equazioni e semplifichiamo tenendo conto che n, R e V sono costanti; si ottiene: T P0 = 0 T P Da cui è facile ricavare: P = P0 T T0 Ricordando che T0 = 273,15 K e che T = (273,15 + TC) K, dove TC è la temperatura in gradi Celsius, si ha: P = P0 P 273,15 P T 1 (273,15 + TC ) = 0 + 0 C = P0 1 + T T0 273,15 273,15 273,15 C Nella precedente, ponendo P = 0, si ottiene TC = 273,15°C. 12a CAPITOLO_421-496.indd 446 30/07/12 16.04
