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La legge di stato dei gas perfetti

Per descrivere il comportamento di un gas si ricorre a un modello ideale, quello di “gas perfetto”, e alle tre variabili macroscopiche: pressione (P), volume (V) e temperatura (T). Un gas si può dire “perfetto” se le sue molecole sono talmente piccole da poter essere considerate puntiformi e se è talmente rarefatto da far sì che si possano trascurare le interazioni tra le molecole.

Le leggi che correlano le tre variabili macroscopiche di un gas sono state ricavate per via empirica. La legge di Boyle (che deve il nome allo scienziato irlandese Robert Boyle) stabilisce che in un gas, in condizioni di temperatura costante, il volume è inversamente proporzionale alla pressione. La legge di Gay-Lussac (dal chimico e fisico francese J.-L. Gay-Lussac) afferma che, a volume costante, la pressione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.

Combinando queste due leggi, si ottiene la legge generale, nota anche come equazione di stato dei gas perfetti, PV/T= R, dove n è il numero di moli. R è una costante universale – di valore è pari a 8,314 J K^-1 – la cui scoperta rappresentò una pietra miliare della scienza moderna.

Vedi anche Leggi dei gas.