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Gli stati di aggregazione della materia

Gas reali

Il volume libero entro cui si muovono le molecole di un gas reale è pari al volume V del recipiente diminuito del volume proprio delle molecole, b (covolume), mentre le forze di attrazione tra le molecole creano una pressione interna che diminuisce la pressione esercitata dal gas sulle pareti, cioè quella misurata sperimentalmente. Per tener conto di tali fattori, per i gas reali si usa l'equazione di stato modificata di van der Waals, che per una mole di gas è:

dove a e b sono costanti determinate sperimentalmente che variano da un gas all’altro.

A determinate condizioni di temperatura e pressione l'attrazione tra le particelle di un gas diventa sufficientemente forte da tenerle unite nella fase liquida: il gas subisce, cioè, un processo di liquefazione. Ciò può avvenire aumentando la pressione (che provoca un avvicinamento delle particelle di gas) o diminuendo la temperatura (le particelle si muovono meno rapidamente e sono maggiormente soggette alle forze di attrazione).

È stato scoperto sperimentalmente (1870) che per ogni gas esiste una temperatura detta temperatura critica al di sopra della quale, per quanto si aumenti la pressione, è impossibile liquefare il gas. La pressione richiesta per fare liquefare un gas alla temperatura critica è detta pressione critica. Al di sopra della temperatura critica un aeriforme è un gas, al di sotto è un vapore.

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