Svolgi gli esercizi sul quaderno, indicando sempre la legge applicata, le unità di misura e i passaggi di conversione (in particolare da °C a K). Usa R = 0,0821 L·atm/(mol·K) e, dove non specificato, considera i gas come ideali. Negli esercizi a scelta multipla scrivi solo la lettera, mentre nei problemi riporta la formula, la sostituzione numerica e il risultato con l'unità di misura corretta.
- Quale unità di misura della temperatura deve essere usata nelle leggi dei gas?
- A) Gradi Celsius (°C)
- B) Gradi Fahrenheit (°F)
- C) Kelvin (K)
- D) Gradi Réaumur (°Ré)
- Secondo la legge di Boyle, a temperatura costante, se il volume di un gas raddoppia la pressione raddoppia.
- Vero / Falso
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La temperatura in kelvin si ottiene dalla temperatura in gradi Celsius aggiungendo ___.
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In un recipiente rigido (volume costante) la pressione di un gas raddoppia. Cosa è successo alla sua temperatura assoluta?
- A) È rimasta invariata
- B) È raddoppiata
- C) È dimezzata
- D) È diventata quattro volte maggiore
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Associa ogni legge alla grandezza che resta costante. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Legge di Boyle | Pressione | | Legge di Charles | Volume | | Legge di Gay-Lussac | Pressione e temperatura | | Legge di Avogadro | Temperatura |
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Un gas occupa 3,0 L alla pressione di 2,0 atm. A temperatura costante viene compresso fino a 1,2 L. Calcola la nuova pressione.
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Lo zero assoluto corrisponde a −273,15 °C ed è la temperatura più bassa in assoluto raggiungibile teoricamente.
- Vero / Falso
- Quale grafico rappresenta correttamente la legge di Boyle nel piano p-V?
- A) Una retta passante per l'origine
- B) Una parabola
- C) Un'iperbole equilatera
- D) Una retta orizzontale
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In condizioni normali (0 °C e 1 atm) una mole di gas ideale occupa un volume di circa ___ litri.
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Un palloncino contiene 2,0 L di aria a 20 °C. Mantenendo la pressione costante, lo si scalda fino a 80 °C. Quale sarà il nuovo volume?
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Una bomboletta spray riporta l'avvertenza «Non esporre a temperature superiori a 50 °C». Quale legge dei gas giustifica questo avvertimento?
- A) Legge di Boyle
- B) Legge di Charles
- C) Legge di Gay-Lussac
- D) Legge di Avogadro
- Secondo la legge di Avogadro, due palloncini di volume uguale, uno riempito di elio e uno di anidride carbonica, contengono lo stesso numero di molecole se sono alla stessa pressione e temperatura.
- Vero / Falso
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Un recipiente rigido contiene un gas alla pressione di 1,5 atm e alla temperatura di 27 °C. Se viene scaldato fino a 177 °C, quale sarà la nuova pressione?
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L'equazione di stato dei gas ideali si scrive p·V = ___ · R · T, dove n rappresenta il numero di moli del gas.
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Quale fra questi è il valore di R espresso in L·atm/(mol·K)?
- A) 8,314
- B) 0,0821
- C) 22,4
- D) 273,15
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Calcola quante moli di ossigeno sono contenute in una bombola da 10,0 L alla pressione di 5,0 atm e alla temperatura di 25 °C.
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Spiega in poche righe perché nelle leggi dei gas la temperatura deve essere espressa in kelvin e non in gradi Celsius.
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Associa ogni fenomeno quotidiano alla legge che lo descrive meglio. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Pneumatico che scotta dopo un lungo viaggio | Legge di Charles | | Palloncino che si gonfia vicino al termosifone | Legge di Boyle | | Siringa con foro chiuso difficile da comprimere | Legge di Avogadro | | Volumi uguali di gas diversi con lo stesso numero di molecole | Legge di Gay-Lussac |
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Un gas reale si comporta in modo molto vicino a un gas ideale quando si trova:
- A) Ad alte pressioni e basse temperature
- B) A pressioni moderate e temperature non troppo basse
- C) Allo stato liquido
- D) Vicino al suo punto di liquefazione
- La legge di Boyle afferma che, a temperatura costante, il prodotto p·V dipende dalla quantità di gas presente.
- Vero / Falso
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Una bolla d'aria del volume di 25 mL si forma sul fondo di un lago dove la pressione è di 3,0 atm. Risale fino alla superficie, dove la pressione è di 1,0 atm. Supponendo che la temperatura non cambi, calcola il volume della bolla in superficie.
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Quando in un grafico V-T si prolunga idealmente la retta di un gas, essa interseca l'asse delle temperature a circa ___ °C, valore corrispondente allo zero assoluto.
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Descrivi in cosa consiste il modello del gas ideale, quali ipotesi adotta sulle molecole e in quali condizioni reali tale modello cessa di essere accurato. Concludi con un esempio in cui i gas reali si discostano in modo evidente dal modello.
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Un gas ha volume 4,0 L a 2,0 atm e 300 K. Viene portato a 1,0 atm e 450 K. Calcola il nuovo volume utilizzando l'equazione di stato combinata p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂.