Volume 1

378 10 Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: la teoria cinetica dei gas Riportando direttamente la relazione tra temperatura assoluta e pressione assoluta, la 2a legge di Gay-Lussac si esprime: nelle trasformazioni a V = cost P = cost T (10.5) esempio 10.3 Una bombola contiene metano alla temperatura di 20°C ed alla pressione di 241 kPa. Avendo esposto la bombola al sole la temperatura del gas è salita a 65°C. Determinare la nuova pressione. T1 = 20°C = 293 K; T2 = 65°C = 338 K P1 P = 2 T1 T2 E ricavando P2: P2 = P1 338 K T2 = 241 kPa = 278 kPa 293 K T1 10.1.3 La legge di Avogadro Un altro interessante risultato di lavori sperimentali fu prodotto da Amedeo Avogadro che formulò l ipotesi, nota come legge di Avogadro, secondo cui: La stessa quantità di gas diversi occupa, nelle stesse condizioni di pressione e temperatura, lo stesso volume. In altre parole, una volta fissate pressione e temperatura, viene stabilita la proporzionalità diretta tra il volume e le moli di gas considerate: V=K n Condizioni standard Volume molare (10.6) Tuttavia, anche a parità di moli, nella valutazione del volume dei gas non si può prescindere dal riferimento alla pressione ed alla temperatura. Per questo è molto utile fissare una condizione standard di riferimento, detta anche STP (temperatura e pressione standard), in cui il volume di un gas è riferito alla pressione di 1 bar (100.000 Pa) ed alla temperatura di 0°C (273 K). Il valore di 1 bar per la pressione standard è raccomandato dalla 10 IUPAC in sostituzione del valore standard tradizionale di 1 atm. Per evidenziare che un certo volume di gas si riferisce a condizioni standard si utilizza come unità di misura del volume i Nm3 (normal metri cubi) o Smc (standard metri cubi). Un valore notevole è il volume molare Vm, cioè il volume occupato da una mole di qualunque gas ideale alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 1 bar, che risulta essere: VmSTP = 22,71L/mol = 22,71m3 /kmol 10a CAPITOLO_371-400.indd 378 30/07/12 15.46

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