29-11-2023 - Physics - Equation of state of ideal gases [EN]-[IT]

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ENGLISH
29-11-2023 - Physics - Equation of state of ideal gases [EN]-[IT]

Ideal gas equation of state

In the field of ideal gases, the relationship of Clapeyron, a French engineer and physicist who left his mark with this equation in the thermodynamic field, is valid. Newly born science in its time.

Ideal gas equation of state

This equation is important as it provides a good approximation on the behavior and properties of the gaseous state of any gas.

In the equation of state of ideal gases we have:
p = pressure in Pa (Pascal)
V = volume in m3 (cubic meters)
N = amount of substance = number of kilomoles
R = universal constant = 8314 (Pa·m3 /kmol·°K)
T = absolute temperature in Kelvin

The equations of state
As equations of state we can cite the following equations

The equation above tells us that for one mole of gas the product pv is equal to R T
R T = p v
That is, the product of pressure and volume is equal to the product of the universal gas constant and the temperature

where Cv is a constant that depends on the gas and is called the specific heat of the gas at constant volume.

Fundamental relationship

Note
To fully describe the behavior of the system it is necessary to formulate two equations. This is because we have two degrees of freedom (u, v)

Conclusions for perfect gases
Ideal gases always behave in the same way, but this is not the case for real gases. Real gases can only be considered perfect under certain conditions.
In particular, an ideal gas is made up of molecules with negligible volume, the molecules do not interact with each other at a distance, the molecules interact with the walls of the container through perfectly elastic collisions, the molecules are all equal to each other and finally the molecules move with motion random in every direction.

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I think that the study of the behavior of gases is a rather difficult subject. Do you also think like me?

ITALIAN
29-11-2023 - Fisica - Equazione di stato dei gas perfetti [EN]-[IT]

Equazione di stato dei gas perfetti

Nell’ambito dei gas perfetti vale la relazione di Clapeyron, ingegnere e fisico francese che lasciò il suo segno con questa equazione nell’ambito termodinamico. Scienza a suo tempo appena nata.

Equazione di stato dei gas perfetti

Questa equazione è importante in quanto fornisce una buona approssimazione sul comportamento e le proprietà dello stato gassoso di qualsiasi gas.

Nell’equazione di stato dei gas perfetti abbiamo:
p = pressione in Pa (Pascal)
V = volume in m3 (metri cubi)
N = quantità di sostanza = numero di kilomoli
R = costante universale = 8314 (Pa·m3 /kmol·°K)
T = temperatura assoluta in gradi Kelvin

Le equazioni di stato
Come equazioni di stato possiamo citare le seguenti equazioni

L’equazione qui sopra riportata ci dice che per una mole di gas il prodotto pv è pari a R T
R T = p v
Cioè il prodotto tra la pressione ed il volume è uguale al prodotto della costante universale dei gas per la temperatura

dove Cv è una costante che dipende dal gas ed è chiamata calore specifico del gas a volume costante.

Relazione fondamentale

Note
Per descrivere in maniera compiuta il comportamento del sistema è necessario formulare due equazioni. Questo perché abbiamo due gradi di libertà (u, v)

Conclusioni per i gas perfetti
I gas perfetti si comportano sempre alla stessa maniera, ma non è così per i gas reali. I gas reali possono essere considerati perfetti solo in determinate condizioni.
In particolare un gas ideale è costituito da molecole con volume trascurabile, le molecole non interagiscono tra loro a distanza, le molecole interagiscono con le pareti del recipiente tramite urti perfettamente elastici, le molecole sono tutte uguali tra loro ed infine le molecole si muovono di moto casuale in ogni direzione.

Domanda
Io penso che lo studio del comportamento dei gas sia uno argomento abbastanza difficile. Anche voi la pensate come me?

THE END