Pressione e volume: legge di Boyle
A pressione costante, il volume di una quantità fissa di gas ideale è proporzionale alla temperatura assoluta: V ∝ T. La temperatura deve essere espressa in kelvin, non in gradi Celsius, perché la proporzionalità parte dallo zero termodinamico del modello.
Volume e temperatura
PV = nRT combina le principali dipendenze. Se conosci tre tra P, V, n e T puoi ricavare la quarta, purché le unità siano coerenti con la costante R scelta.
La legge dei gas ideali
Un gas ideale occupa 2,0 L a una certa pressione e temperatura. Se viene compresso isotermicamente a 1,0 L, la pressione ideale diventa il doppio. Il risultato è una conseguenza diretta di P₁V₁ = P₂V₂.
Esempio rapido
A pressione elevata le particelle sono abbastanza vicine perché il loro volume finito e le forze intermolecolari diventino importanti. A bassa temperatura le attrazioni possono avere un effetto ancora maggiore e si può avvicinare la condensazione. Il modello ideale è quindi un limite utile, non un gas «perfetto» che esiste sempre.
Pressione e volume: legge di Boyle
Usare 25 al posto di 298,15 in una relazione che richiede temperatura assoluta produce risultati sbagliati. Le differenze di temperatura possono essere espresse in kelvin o gradi Celsius con lo stesso incremento numerico, ma le proporzioni termodinamiche richiedono kelvin.
PV = nRT combina le principali dipendenze. Se conosci tre tra P, V, n e T puoi ricavare la quarta, purché le unità siano coerenti con la costante R scelta.