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Gas reali

Che cosa sono i gas reali?

Si definisce gas reale un gas il cui comportamento si discosta da quello tipico dei gas ideali.

Tale scostamento è tanto più evidente quanto più bassa è la temperatura del gas e quanto più alta è la sua pressione.

Il comportamento dei gas ideali (o gas perfetti) è efficacemente illustrato dalle leggi generali dei gas (legge di Boyle, legge di Gay-Lussac, legge di Charles, equazione di stato dei gas perfetti). Non sempre i gas mostrano un comportamento che rispettano tali le leggi; tali tipi di gas sono detti gas reali.

Fattore di comprimibilità

Un modo per stabilire di quanto il comportamento di un gas reale si discosta dall'idealità è definire il suo fattore di comprimibilità.

L'equazione di stato dei gas perfetti è la seguente:

P · V = n · R · T

che può essere riscritta nella forma seguente:

Z gas ideale

Siccome molti gas (gas reali) mostrano un comportamento che si discosta dalla idealità, è possibile definire un fattore, noto come fattore di comprimibilità (Z)

Fattore di comprimibilità

il cui valore è tanto diverso da 1 quanto più il suo comportamento si discosta dall'idealità.

E' possibile costruire un diagramma relativo a diversi tipi di gas mantenuti alla stessa temperatura, nel quale sono riportati in ascissa i valori della pressione e in ordinata i valori di Z:

Fattore di comprimibilità a 300 K di alcuni gas

Fattore di comprimibilità a 300 K di alcuni gas.

Come si può notare dal grafico un gas ideale dovrebbe avere un valore di Z = 1 a qualsiasi pressione. I gas a comportamento reale mostrano uno scostamento del valore di Z = 1 che può essere negativo (come per N2, CH4 e CO2) a basse pressioni o positivo.

Nel seguente grafico viene invece riportato il fattore di comprimibilità Z dell'azoto misurato a diverse temperature.

Come si può osservare, ad elevate temperature, il valore di Z si avvicina a quello di un gas ideale (Z = 1) a riprova del fatto che - ad elevate temperature - il comportamento di un gas si avvicina all'idealità.

fattore di comprimibilità Z dell'azoto misurato a diverse temperature

Fattore di comprimibilità Z dell'azoto a diverse temperature.

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