Raffreddamento isocoro
Esercizio sul raffreddamento isocoro di un gas
Una bombola riempita di elio a 15 atm viene raffreddata da 20°C a -30°C.
Determina la pressione finale del gas in torr assumendo che il volume rimanga costante.
Svolgimento
Alla temperatura di 20°C una bombola contiene elio alla pressione di 15 atm. Mantenendo costante il volume del gas la bombola viene portata alla temperatura di -30°C. Si vuole determinare la pressione finale del gas espressa in torr.
La trasformazione viene fatta avvenire a volume costante, pertanto la legge da applicare è la legge di Gay-Lussac.
In termini matematici la legge di Gay-Lussac può essere espressa nel seguente modo:
P1 : T1 = P 2 : T2
in cui:
P1 = pressione del gas alla temperatura T1
T1 = temperatura assoluta del gas
P2 = pressione del gas alla temperatura T2
T2 = temperatura assoluta del gas
Nel nostro caso:
P1 = 15 atm
T1 = 20 + 273,15 = 293,15 K
P2 = X
T2 = -30 + 273,15 = 243,15 K
Sostituendo in modo opportuno si ha:
15 : 293,15 = X : 243,15
Da cui:
X = (15 · 243,15) / 293,15 = 12,44 atm
Quindi la nuova pressione del gas è 12,44 atm.
Ricordando che:
1 atm = 760 torr
Trasformiamo le atm in torr:
12,44 · 760 = 9454,4 torr
Quindi la pressione finale del gas è 9454,4 torr.
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