Diagramma p-V-T dei gas ideali

Diagramma p-V-T dei gas ideali

La relazione tra la pressione, il volume e la temperatura dei gas perfetti è descritta dalle leggi dei gas.

Fisica

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Diagramma p-V-T

  • p - pressione
  • V - volume
  • T - temperatura
  • p ₁
  • p ₂
  • p ₃
  • p ₄
  • T ₁
  • T ₂
  • T ₃
  • T ₄
  • V ₁
  • V ₂
  • V ₃
  • V ₄

Temperatura costante

  • p - pressione
  • V - volume
  • T = costante

Considerando il diagramma pVT dall'asse T, vi è un diagramma bidimensionale pV che descrive il rapporto tra il volume e la pressione del gas ad una temperatura costante.

Se il gas viene compresso ad una temperatura costante, la sua pressione aumenta. Ciò avviene se il gas può cedere calore all'esterno quando viene compresso e assorbire calore dall'esterno quando si espande.

Questi cambiamenti di stato sono descritti dalla legge di Boyle-Mariotte, secondo la quale in condizioni di temperatura costante la pressione di un gas perfetto è inversamente proporzionale al suo volume.

Il processo avviene lungo isoterme.

Volume costante

  • p - pressione
  • V = costante
  • T - temperatura

Considerando il diagramma PVT dall'asse V, vi è un diagramma bidimensionale pT che descrive il rapporto tra la pressione e la temperatura del gas in condizioni di volume costante.

Se il gas viene riscaldato mentre il suo volume resta invariato, la sua pressione aumenta. Questi cambiamenti di stato sono descritti dalla seconda legge di Gay-Lussac, secondo la quale in condizioni di volume costante la pressione di una data quantità di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura. Il processo avviene lungo isocore.

Pressione costante

  • p = costante
  • V - volume
  • T - temperatura

Considerando il diagramma pVT dall'asse p, vi è un diagramma bidimensionale VT che descrive il rapporto tra la temperatura e il volume del gas ad una pressione costante.

Se il gas viene riscaldato mentre la pressione rimane invariata, il suo volume aumenta. Questi cambiamenti di stato sono descritti dalla prima legge di Gay-Lussac, secondo la quale in condizioni di pressione costante il volume di una determinata massa di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura. Il processo avviene lungo isobare.

Superficie p-V-T

Le correlazioni tra pressione, volume e temperatura di una determinata massa di gas ideale possono essere descritte in un sistema di riferimento tridimensionale. Le possibili variazioni di stato determinano una superficie 3D. I gas ideali si verificano negli stati che si trovano su questa superficie. Pertanto, se sono noti i valori di due variabili di stato, il valore della terza variabile può essere determinato. Ad esempio, il volume del gas può essere calcolato se la temperatura e la pressione sono note.

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