Espansione isoterma
Esercizio sulla espansione isoterma di un gas
Un campione di gas a 25°C e 75 mmHg occupa un volume di 2,20 L.
Calcola di quanto si riduce il volume se il gas viene portato nelle seguenti condizioni sperimentali: t = 25°C ; P = 0,130 atm.
Svolgimento dell'esercizio
Il campione di gas si trova inizialmente alla pressione di 75 mmHg e occupa un volume di 2,20 L.
Il gas viene portato alla pressione di 0,130 atm. Si vuole determinare di quanto si riduce il volume del gas.
Dal testo dell'esercizio si nota che la trasformazione è isotermica; infatti la temperatura del gas rimane a 25°C.
La legge da applicare è quindi la legge di Boyle, che può essere espressa matematicamente nel seguente modo:
P1 · V1 = P2 · V2
In cui:
P1 = pressione iniziale = 75 mmHg = 0,098 atm
V1 = volume iniziale = 2,20 L
P2 = pressione finale = 0,130 atm
V2 = volume finale = X
Sostituendo in modo opportuno si ha:
0,098 · 2,20 = 0,130 · X
Da cui:
X = (0,098 · 2,20) / 0,130 = 1,658 L
Quindi il volume finale del gas è 1,658 L.
La diminuzione di volume del gas è quindi:
ΔV = Vfinale - Viniziale = 1,658 - 2,20 = -0,542 L
Il segno negativo sta ad indicare una diminuzione di volume.
La diminuzione del volume del gas è quindi di 0,542 L.
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