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382 10 Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: la teoria cinetica dei gas Densità di un gas ideale La legge di stato dei gas ideali può essere utilizzata per valutare la densità di un gas in determinate condizioni di temperatura e pressione. Infatti, è possibile adattare la (10.7) moltiplicando i due membri per la massa molare Mm del gas. Ricordando che il prodotto tra moli di gas e massa molare fornisce la massa di gas, e che il rapporto tra massa e volume è la densità cercata, elaborando la (10.7) si ottiene: P V Mm = n R T Mm P Mm R T = = n Mm V P Mm R T (10.12) esempio 10.7 Calcolare la densità P del metano, Mm = 16 g/mol, e del propano, Mm = 44 g/mol, alla temperatura di 20°C ed alla pressione atmosferica. sufficiente applicare la (10.12) nei due casi: Metano metano = P Mmetano 101325 Pa 16 g/mol = = 666 g/m 3 = 0,666 kg/L R T 8,31 J/(mol K) 293 K Propano propano = P Mpropano R T = 101325 Pa 44 g/mol = 1831 g/m 3 = 1,831 kg/L 8,31 J/(mol K) 293 K Confrontando le densità calcolate con quella dell aria di 1,29 kg/L, come si vedrà nell esempio 10.8, si può concludere che il metano essendo meno denso tende ad andare verso l alto, mentre all opposto il propano tende a stare al suolo. 10.1.5 Legge di dalton sulle miscele di gas Pressione parziale 10a CAPITOLO_371-400.indd 382 Spesso le operazioni unitarie riguardano miscele di gas o vapori. John Dalton si interessò allo studio delle miscele gassose ed in particolare del contributo di ogni singolo componente alla pressione totale. A questo scopo introdusse determinate quantità di gas in un recipiente di determinato volume V misurando la pressione totale. Successivamente Dalton introdusse nello stesso volume V singolarmente ciascun gas nelle stesse quantità usate precedentemente, quando i gas erano presenti tutti insieme. In questo modo misurò la cosiddetta pressione parziale, ovvero la pressione che il componente di una miscela gassosa determinerebbe se occupasse da solo l intero volume a disposizione della miscela. 27/04/12 11.57

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