Laurea in Logopedia corso integrato FISICA disciplina FISICA

Laurea in Logopedia corso integrato FISICA - disciplina FISICA MEDICA TERMODINAMICA DEI GAS - GAS PERFETTI - GAS REALI GAS 1

1 GAS PERFETTI (volume proprio nullo) molecole puntiformi urti elastici (stesse particelle prima e dopo l'urto) prima parametri termodinamici : p, V, t dopo (sistema termodinamico semplice) prima urti non elastici (anelastici) dopo GAS 2 dopo

2 GAS PERFETTI LEGGI dei GAS PERFETTI legge di Boyle : t = costante p. V= costante Ia legge di Gay-Lussac : p = costante Vt = V o(1 + a t) IIa legge di Gay-Lussac : V = costante pt = po(1 + b t) 1 a=b= 273° legge di Avogadro : gas 1 e gas 2 V 1=V 2 , p 1= p 2 , t 1= t 2 GAS 3 N 1= N 2

3 GAS PERFETTI condizioni iniziali po Vo 0°C dopo un'isoterma p' V 0°C dopo un'isocora (condizioni finali) p V t°C po. Vo = p' V p = p' (1 + a t) p. V = po. Vo (1+ a t) equazione di stato dei gas perfetti GAS 4

GAS PERFETTI legge di Avogadro : n = 1 mole u. m. a. po = 1 atm 12 C grammomolecola (mole) No = 6. 02 10 23 molecole 12. 000 u. m. a. Vo (1 mole) = 22. 41 litri NTP = condizioni normali di temperatura e pressione (1 atmosfera, 0°C) GAS 5 4

5 GAS PERFETTI temperatura assoluta T = t (°C) + 273° V = V o (1 + t ) 273° t = – 273°C V=0 t < – 273°C V < 0 non reale t = – 273°C limite in natura p. V = po. Vo (1+ a t) GAS 6 !! T p. V = po. Vo 273° + t 273°

6 GAS PERFETTI po. Vo T= n. RT p. V = 273° n = n° moli R = costante dei gas perfetti n = 1 mole po. Vo 1 atm 22. 4 l 0. 082 l atm = = R= = 273° °K mole 273° K mole 5 Pa 22. 4 10 – 3 m 3 10 8. 325 J = = 273°K mole GAS 7

GAS REALI molecole occupano volume proprio 1 v urti elastici e non elastici gas reale condensazione (fase liquida) solidificazione (fase solida) isoterme di un gas reale (p, V) T > Tc gas non può in alcun modo passare alla fase liquida (causa agitazione termica) Tc = temperatura critica GAS 8

GAS REALI p 2 isoterme di un gas reale Tc = temperatura critica gas pc T > Tc liquido vapore saturo o GAS Vc 9 Tc T < Tc V

GAS REALI equazione di stato dei gas reali equazione di Van der Waals ai (V – bi ) ( p + 2 ) = R T V covolume – bi gas perfetto V n = 1 mole gas i-esimo gas reale V volume disponibile singola molecola = GAS 10 3 V – bi

GAS REALI ai termine di pressione aggiuntivo 2 V pressione urti elastici + urti non elastici pressione interna > pressione pareti (manometro) • forze intermolecolari attirano molecole periferiche verso l'interno GAS 12 4

GAS REALI 5 gas reale º gas perfetto quando : a) temperatura t >> Tc b) lontano dalle condizioni di condensazione (bassa pressione e grandi volumi) gas fisiologici e di impiego medico azoto ossigeno anidride carbonica acqua protossido d'azoto GAS 12 N 2 O 2 CO 2 H 2 O N 2 O Tc a 37 o. C: – 147. 1 °C perfetto – 118. 8 °C perfetto + 31. 3°C ? ? ? +374. 1 °C reale + 39. 5 °C reale