Elementi di Fisica e applicazioni Carlo Elce

Elementi di Fisica e applicazioni
Carlo Elce
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I Gas
Densità dall'equazione generale dei gas ideali
Utilizzando i termini dell'equazione generale dei gas ideali la densità (definita come massa per unità di
volume) di un gas ideale è data dal prodotto della massa molare per la pressione del gas diviso il
prodotto della costante generale dei gas ideali per la temperatura del gas.
Densità:
d
Massa molare:
M
Numero di moli:
n
Volume:
V
Pressione:
P
Temperatura:
T
Costante generale dei gas:
joule
R 8.314.
K. mole
Poiché
P. V n. R. T per l'equazione generale dei gas ideali
e
ρ
M. n
V
la massa totale divisa per il volume
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Densità:
ρ
M. P
mettendo le due equazioni insieme.
R. T
Nota che n non è presente nell'equazione, ciò significa che il numero di moli presente nel campione è
irrilevante per il calcolo della densità.
Qual è la densità di un campione di ossigeno alla pressione di 760 Torr e 293K?
Nota. la formula dell'ossigeno è O2, non O.
Dati
Pressione:
P 760. torr
Temperatura:
T 293. K
Sappiamo anche che
gm
M
16.
R
8.314.
mole
joule
K. mole
Possiamo ora trovare la densità
ρ
M. P
R. T
ρ = 0.666
gm
liter
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Calcolare la densità approssimativa del metano, CH4, a
pressione P e temperatura T, nota la sua massa molare che
è 16.
Siano
P=10 atm e
T=100 K,
condizioni che possono sussistere in una tanica fredda:
P
10. atm
T
100. K
gm
M
16.
R
joule
8.314.
K. mole
mole
Inserendo i valori nell'equazione, troviamo:
ρ
M. P
R. T
ρ = 19.5
gm
liter
ρ = 19.5
kg
3
m
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