Espansione isobara
Esercizio sulla espansione isobara di un gas
Un campione di 25 L di aria viene lasciato espandere a pressione costante fino ad occupare un volume di 30 L.
Se la temperatura finale è 90°C, quale era la temperatura iniziale del gas?
Svolgimento dell'esercizio
25 L di gas vengono fatti espandere in modo isobarico sino ad occupare un volume di 30 L. Se la temperatura finale è di 90°C, si vuole determinare la temperatura iniziale del gas.
La trasformazione viene effettuata a pressione costante, bisogna pertanto applicare la legge di Charles.
Tale legge viene espressa matematicamente nel seguente modo:
V1 : T1 = V2 : T2
In cui:
- V1 = volume del gas alla temperatura T1
- T1 = temperatura assoluta del gas
- V2 = volume del gas alla temperatura T2
- T2 = temperatura assoluta del gas
Nel nostro caso, ricordando che T = T + 273,25, si ha che:
V1 = 25 L
T1 = X
V2 = 30 L
T2 = 90 + 273,15 = 363,15 K
La proporzione diventa:
25 : X = 30 : 363,15
Da cui:
X = (25 · 363,15) / 30 = 302,6 K
302,6 K corrispondono a:
302,6 - 273,15 = 29,45 °C
Quindi la temperatura iniziale del gas è di 29,45°C.
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