Rivedere le leggi della fisica che governano il vapore acqueo in un gas umido può aiutarti a capire meglio le proprietà di ciò che stai misurando. Comprendere queste proprietà vi aiuterà a fare una misurazione più accurata e a fare il vostro lavoro in modo più efficace, sia che si tratti di proteggere un prodotto dalla corrosione o di mantenere un ambiente preciso per lo stoccaggio o la produzione.
L'umidità e le leggi della fisica
Dalla pressione alla temperatura, le seguenti leggi dei gas ideali ci aiutano a capire come i livelli di umidità cambiano a seconda dell'ambiente.
Definizione:
La temperatura e pressione standard (STP) è fissata a una temperatura di 0 °C, 32 °F e una pressione di 101,3 kPa a un'atmosfera.
| Nome | Definizione | Legge | Note |
|---|---|---|---|
| Legge di Boyle | A temperatura costante, il prodotto del volume e della pressione di una data quantità di gas è una costante. | P x V = costante | Il valore della costante dipende da quanto gas è nel volume. |
| Legge di Charles | A pressione costante, il volume di una data quantità di gas è proporzionale alla temperatura assoluta (K). Oppure, a volume costante, la pressione di una data quantità di gas è proporzionale alla temperatura assoluta. | V= q x T Oppure P= j x T | q è una costante di proporzionalità che dipende dalla quantità di gas. j è una costante di proporzionalità che dipende dal particolare campione di gas e dal suo volume. Per convertire la temperatura in °C in temperatura assoluta in K, aggiungere la costante 273,15. |
| La legge di Dalton sulle pressioni parziali | La pressione totale di una miscela di gas è uguale alla somma delle pressioni che ogni gas eserciterebbe se fosse presente da solo. | Pt = P1+ P2+ P3+... | P1, P2, ecc, sono le pressioni parziali dei gas 1, 2, ecc. |
| Ipotesi di Avogadro | Volumi uguali di gas alla stessa temperatura e pressione contengono un numero uguale di molecole. | Esempio: un litro di qualsiasi gas ideale alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 101,3 kPa, contiene 2,688 x 1022 molecole. | La temperatura di 0 °C e la pressione di 101,3 kPa è la condizione di temperatura e pressione standard o STP. |
Definizione:
È stato determinato sperimentalmente che il numero di atomi in 12 grammi di 12C è 6,022 x 1023.Questo numero è chiamato numero di Avogadro.
Frazioni molari e pressione parziale
Frazioni molari e pressione parziale La composizione di una mole di una miscela di gas può essere espressa in termini di frazioni molari dei suoi componenti. La frazione molare di un particolare componente è definita come il numero totale di moli del componente diviso per il numero totale di moli di tutti i componenti. Da questa definizione, segue che la somma di tutte le frazioni di mole è uguale a uno.
| Nome | Definizione | Legge | Note |
|---|---|---|---|
| Volume di una mole di gas a temperatura e pressione standard (STP) | Poiché un litro di gas a STP contiene 2,688 x 1022 molecole (o atomi nel caso di un gas mono atomico), ne segue che una mole di gas (6,022 x 1023 molecole) occupa un volume di 22,4 l a STP. | Vedi le definizioni di mole e numero di Avogadro sotto. | |
| Costante della legge dei gas ideali. | Il prodotto del volume e della pressione di una data quantità di gas è proporzionale alla temperatura assoluta. | P x V = n x R x T | n è il numero di moli di gas e R la costante molare del gas. La costante R è uguale a: 0,08206 atm x litro/K x mole 8,30928 Pa x m3/K x mole |
Definizione:
Una mole di qualsiasi elemento è definita come la quantità di quell'elemento che contiene lo stesso numero di molecole (o atomi nel caso di un elemento mono atomico) come esattamente 12g di 12C (carbonio 12).
Esempio: Aria secca vicino al livello del mare
- Nitrogeno: Frazione molare: 0.78084
- Ossigeno: Frazione molare: 0.20948
- Biossido di carbonio: Frazione molare: 0.0004
Se Pt è la pressione totale di una miscela di gas e n1, n2, ecc. le frazioni molari dei suoi componenti, segue che:
Pt= Pt x (n1+ n2 + ...) e
Pt= Pt x n1+ Pt x n2 + ...
dove Pt x n1, Pt x n2, ecc. sono le pressioni parziali dei componenti 1, 2, ecc.
L'equazione di cui sopra è un'altra forma della legge di Dalton.
Impara di più sull'umidità nel seguente video: "Relative Humidity Measurement Explained"
Blog correlati
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 1 - Cos'è l'umidità?
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 3 - Umidità e pressione del vapore
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 4 - Definizioni di umidità: Concentrazione di vapore
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 5 - un parametro importante da misurare e monitorare in varie applicazioni
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 6 - Il sensore capacitivo
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 7 – Bulbo umido/secco e misurazione dell'ossigeno
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 8 - Miroir refroidi et technologie de l'oxyde d'aluminium
Teoria dell'Accademia dell'Umidità 9 - Scegliere la giusta tecnologia di misurazione dell'umidità
Want to see more information like this?
Sign up to one of our Industry newsletters and you’ll receive our most-recent related news and insights all directly to your inbox!
Sign Up