IL equazione di Clapeyron, conosciuto anche come equazione di stato dei gas perfetti o ancora equazione generale dei gas, creato dallo scienziato parigino Benoit Paul Emile Clapeyron (1799-1864), è mostrato di seguito:
per. V = n. UN. T
Essere in quel modo:
p = pressione del gas;
V = volume di gas;
n = quantità di materia nel gas (in moli);
T = temperatura del gas, misurata sulla scala kelvin;
R = costante universale dei gas perfetti.
Ma come sei arrivato a questa equazione?
bene nel testo Equazione generale dei gas, si dimostra che quando una massa fissa di un gas subisce la trasformazione nelle sue tre grandezze fondamentali, che sono pressione, volume e temperatura, la relazione sottostante rimane costante:
periniziale. Viniziale = perFinale. VFinale
Tiniziale TFinale
o
per. V = costante
T
Questa costante è però proporzionale alla quantità di materia nel gas, quindi abbiamo:
per. V = n .costante
T
Passando la temperatura all'altro membro, abbiamo:
per. V = n. costante. T
Questa è l'equazione di stato per i gas perfetti proposta da Clapeyron.
Il chimico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856) lo dimostrò volumi uguali di qualsiasi gas, che si trovano alle stesse condizioni di temperatura e pressione, hanno lo stesso numero di molecole. Così, 1 mole di qualsiasi gas ha sempre la stessa quantità di molecole, che è 6,0. 1023 (numero di Avogadro). Ciò significa che 1 mole di un qualsiasi gas occupa sempre lo stesso volume, che, nelle Condizioni Normali di Temperatura e Pressione (CNTP), in cui la pressione è pari a 1 atm e la temperatura è 273 K (0°C), è pari a 22,4 litri.
Con questi dati in mano, possiamo calcolare il valore della costante nell'equazione sopra:
per. V = n. costante. T
costante = per. V
n. T
costante = 1 atm. 22,4 litri
1 mole. 273K
costante = 0,082 atm. l. mole-1. K-1
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Pertanto, questo valore è stato definito come costante universale dei gas e venne anche simboleggiato dalla lettera R.
In condizioni diverse, abbiamo:
R = PV = 760 mmHg. 22,4 litri = 62,3 mmHg. l/mol. K
nT 1 mol. 273,15 K
R = PV = 760 mmHg. 22 400 ml = 62 300 mmHg. ml/mol. K
nT 1 mol. 273,15 K
R = PV = 101 325 Pa. 0,0224 m3 = 8.309 pam3/mol. K
nT 1 mol. 273,15 K
R = PV = 100.000 Pa. 0,02271 m3 = 8.314 pam3/mol. K
nT 1 mol. 273,15 K
Possiamo quindi risolvere problemi che coinvolgono gas in condizioni ideali usando l'equazione di Clapeyron, come vale per qualsiasi tipo di situazione. Tuttavia, è importante sottolineare che occorre prestare molta attenzione alle unità utilizzate per applicare il valore corretto per la costante universale dei gas, R.
Inoltre, poiché la quantità di materia può essere determinata dalla formula:
n = pasta → n = m
massa molare M
possiamo sostituire “n” nell'equazione di Clapeyron e ottenere una nuova equazione utilizzabile nei casi in cui non sia fornito direttamente il valore del numero di moli del gas:
per. V = m . UN. Tm
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Aspetto:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Equazione di Stato per i Gas (Equazione di Clapeyron)"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-estado-dos-gases-equacao-clapeyron.htm. Consultato il 27 luglio 2021.
Cosa sono i gas, quali sono le proprietà dei gas, composti molecolari, comprimibilità, volume fisso, energia cinetica media, temperatura assoluta di un gas, gas ideale, gas reali, gas perfetto, variabili di stato del gas, volume di un gas, le stagioni
Chimica
Pressione atmosferica, relazione tra la forza esercitata su una data superficie, regioni di alta quota, minor quantità di particelle d'aria per unità di volume, Bolivia, Cina, Colombia, Ecuador, Stati Unito.
