La pressione e la legge di Boyle
La pressione di un gas è l'effetto macroscopico degli urti delle particelle su una superficie. Si calcola dividendo la forza perpendicolare per l'area della superficie P=F/A. Esistono diverse unità di misura: Pascal (Pa), bar, atmosfere (atm), torr e mmHg.
Nel 1662, Boyle scoprì un'importante relazione tra pressione e volume dei gas. La legge di Boyle, o legge isoterma, stabilisce che a temperatura costante, la pressione di un gas è inversamente proporzionale al suo volume. In pratica, se comprimi un gas a metà del suo volume, la pressione raddoppia.
Matematicamente, questa legge si esprime come PV = k (dove k è una costante) o P₁V₁ = P₂V₂. Graficamente, è rappresentata da un'iperbole equilatera. Se ripeti l'esperimento a diverse temperature, otterrai curve simili ma distinte per ogni temperatura.
💡 Lo sapevi? Ogni gas ha una "temperatura critica" sopra la quale non può essere liquefatto, indipendentemente dalla pressione applicata. Questo è un concetto chiave nella refrigerazione e nei processi industriali!
La legge di Charles (legge isobara) dimostra invece che, a pressione costante, il volume di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta. Quando la temperatura aumenta, il gas si espande secondo la relazione V₁/T₁ = V₂/T₂. Graficamente, questa relazione è rappresentata da una linea retta.