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I gas

I gas. Problema. Un cubo di osmio ha lato di 0.2 m ed e’ appoggiato su una tavola. Al contatto tra la tavola ed il cubo, quanto vale la pressione (N/m 2 ) ? Nota: le densita’ vi vengono date. Soluzione. L = 0.2 m. L = 0.2 m. L = 0.2 m. = 44,300 N/m 2. Soluzione. Si ricordi che:.

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Presentation Transcript

  1. I gas Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  2. Problema • Un cubo di osmio ha lato di 0.2 m ed e’ appoggiato su una tavola. Al contatto tra la tavola ed il cubo, quanto vale la pressione (N/m2) ? • Nota: le densita’ vi vengono date Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  3. Soluzione L = 0.2 m L = 0.2 m L = 0.2 m Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  4. = 44,300 N/m2 Soluzione Si ricordi che: Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  5. I gas L’aria ha la seguente composizione molecolare in massa: • 75,54% di N2 • 23,16% di O2 • 1,30% di Ar Determinare il “peso molecolare dell’aria” e la massa media di una molecola. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  6. I gas • Occorre fare una media pesata sui pesi molecolari dei vari componenti • Infine Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  7. I gas Calcolare il numero di molecole contenute in 1 m3 d’aria a STP. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  8. I gas • Le condizioni standard sono • Pressione • Temperatura • Densità Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  9. I gas • Il peso molecolare medio dell’aria è 29,10 • quindi: 29,10 g di aria contengono un numero di Avogadro di molecole 29,10 kg di aria contengono un numero di Avogadro x 1000 di molecole Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  10. Esercizio • Si convertano 723 torr in kilopascals. • Soluzione: (723 torr) x (101.325 kPa/760 torr) • = 96.4 kPa Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  11. Esercizio • Qual’e’ la temperatura del corpo (37oC) in kelvin? • Soluzione: 37oC • + 273.15 • 310 K Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  12. Esercizio • Quanti atomi di Xe sono presenti in un campione che contiene 1.8 moli di Xe? • Soluzione: (1.8 moli) x (6.02214 x 1023 mol-1) • = 1.1 x 1024 Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  13. I gas Esprimere l’equazione dei gas per l’aria, in funzione di pressione, densità e temperatura. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  14. I gas • Riprendiamo l’equazione • Introduciamo la densità Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  15. I gas • Eliminiamo il volume Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  16. I gas Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  17. Esercizio • (a) Quante molecole di H2O sono presenti in 100. g di acqua? • (b) Quante moli di H2O sono presenti in 100. g di acqua? • Soluzione: (a) 100. g x (1 mole/18.015 g) x (6.02214 x 1023 mole-1) = 3.34 x 1024 • (b) 100. g x (1 mole/18.015 g) = 5.55 mol Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  18. Esercizio • Calcolare la pressione esercitata da 1.22 g di diossido di carbonio chiusi in un volume di 500 mL at 37oC. • Soluzione: p = nRT/V = (m/M)RT/V • p = (1.22 g/44.01 g moli-1) x (8.3145 kPa L K-1 moli-1) (310 K/0.500 L) • = 143 kPa Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  19. Esercizio • Qual’ e’ il volume finale di un campione di gas che e’ stato riscaldato da 25oC 1000oC e la cui pressione e’ cresciuta da 10.0 kPa a 150.0 kPa, se il volume iniziale e’ di 15 mL? • Soluzione: V2 = (p1V1/T 1)(T2 /p2) • V2 = (10.0 kPa x 15 mL/ 298 K)(1273 K / 150.0 kPa) • = 4.3 mL Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  20. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  21. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  22. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  23. Esercizio • Un pallone e’ riempito con area a 1.1 atm. • Il pallone ha un diametro di 0.3 m. • Un sommozzatore porta il pallone sott’ acqua, dove la pressione diventa 2.3 atm. • Se la temperatura non e’ cambiata, qual’e’ il nuovo volume del pallone? Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  24. Volumi • Cubo • V=a3 • Sfera • V=4/3p r3 Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  25. Legge di Boyle Legge di Charles Legge Gay-Lussac Legge di Avogadro Legge Gas perfetti PV = nRT

  26. P1= 1.1 atm D1 = 0.3 m P2= 2.3 atm D2 = ? = 0.235 m Soluzione Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  27. Espansione termica La Torre Eiffel è alta 321 m. • Di quanto varia la sua altezza fra -10°C e +30°C? • Di quanto varia la sua altezza in una giornata nella quale l’escursione termica sia di 10°C? Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

  28. Espansione termica • Accettiamo come coefficiente di dilatazione lineare quello del Fe • Dilatazione totale nel primo caso… • …e nel secondo è un quarto di questa Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine

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