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Legge di stato dei gas perfetti
Riassumiamo quanto abbiamo visto per le trasformazioni isobara, isoterma e isocora di un gas:
| a pressione p costante, il volume V e la temperatura T sono direttamente proporzionali | V/T = k1 |
| a temperatura T costante, la pressione p e il volume V sono inversamente proporzionali | pV = k2 |
| a volume V costante, la pressione p e la temperayra T sono direttamente proporzionali | p/T = k3 |
Queste tre leggi, ognuna delle quali è valida per una trasformazione
particolare, possono riassumersi in un'unica legge valida per ogni tipo
di trasformazione.
Consideriamo n moli di un gas perfetto in uno stato d'equilibrio caratterizzato
dai parametri (p, V, T). Tra le grandezze di stato vale la relazione detta
legge dei gas perfetti
dove R è una costante chiamata costante dei gas perfetti che vale:
Si può verificare facilmente che, se una delle tre grandezze di stato rimane costante, dalla legge dei gas perfetti si ottengono le leggi particolari ottenute dalle simulazioni.
| a pressione p costante | V/T = n R / p = k1 |
| a temperatura T costante | pV = n R T = k2 |
| a volume V costante | p/T = n R / V = k3 |
Considerati due stati qualsiasi del gas: (p1, V1, T1) e (p2, V2, T2) si ha che le grandezze di stato sono legate dalla relazione:
p1 V1 / T1 = p2 V2 / T2
Si può allora dare una definizione macroscopica di gas perfetto o ideale: un gas è perfetto se segue la legge di stato dei gas perfetti.
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