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Calcolo temperatura di un gas

Esercizio sul calcolo della temperatura di un gas

Determinare la temperatura di 2,8 g di azoto (N2) che alla pressione di 4,5 atm occupano un volume di 1,5 dm3.

Svolgimento dell'esercizio

L'esercizio propone il calcolo della temperatura di un gas (azoto) del quale conosciamo la massa, la pressione e il volume occupato.

Per risolvere l'esercizio bisogna applicare l'equazione di stato dei gas perfetti:

equazione generaledei gas perfetti

in cui:

R invece è una costante chiamata costante universale dei gas. Essa vale:

costante universale dei gas

Determiniamo la temperatura del gas esplicitando T dall'equazione generale dei gas perfetti e sostituendo correttamente i valori numerici dell'esercizio. Risulta che:

Calcolo temperatura gas

Ricordando che 1 dm3 = 1 L, il volume di 1,5 dm3 corrisponde a 1,5 L.

Calcoliamo la massa molare dell'azoto:

MM = 2 · 14,0 = 28,0 g/mol

Determiniamo il numero di moli dividendo la massa in grammi dell'azoto per il valore della massa molare del gas:

n = g / MM = 2,8 / 28,0 = 0,1 mol

Risulta quindi:

  • P = 4,5 atm
  • V = 1,5 L
  • n = 0,1 mol
  • R = 0,0821 (L·atm)/(mol·K)

Sostituendo in modo opportuno si ha che:

Esercizio calcolo temperatura gas

Convertiamo infine la temperatura in gradi centigradi:

t = 822 - 273 = 549 °C

In conclusione, la temperatura del gas è di 549 °C.

Link correlati:

Esercizio sul calcolo della pressione di una miscela di gas

Calcolo del numero di moli di un gas perfetto

Quali sono le formule inverse dell'equazione di stato dei gas perfetti?

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