I GAS IDEALI: esercizi
1.	La condizione standard di pressione atmosferica e temperatura è definita come una temperatura di 0°C ed una pressione di 101.3 kPa. Quale volume occupa una mole di gas ideale in queste condizioni?
2.	Dopo aver espirato profondamente, una persona inspira 4.1 l di aria a 0°C, quindi trattiene il fiato. Di quanto aumenta il volume d’aria quando questa si riscalda fino alla temperatura corporea di 37°C?
3.	Al mattino, quando la temperatura è di 286 K, un ciclista nota che la pressione degli pneumatici della sua bicicletta è di 501 kPa. Nel pomeriggio nota che la pressione è aumentata fino a 554 kPa. Trascurando l’espansione degli pneumatici, calcola quale è la temperatura del pomeriggio.
4.	Lo pneumatico di un’automobile ha un volume di 0.0185 m3. Alla temperatura di 294 K la pressione dello pneumatico è 212 kPa. Quante moli d’aria devi pompare nello pneumatico per aumentare la pressione a 252 kPa, supponendo che la temperatura e il volume rimangano costanti?
5.	Un dirigibile è lungo 62.6 m e contiene 7023 m3 di elio. Quando la temperatura dell’elio è 285 K, la sua pressione è 122 kPa. Calcola la massa di elio nel dirigibile.
6.	Una bombola di aria compressa contiene 0.5 m3 d’aria a temperatura 285 K e pressione 8880 kPa. Calcola il volume che occuperebbe quest’aria se fosse rilasciata nell’atmosfera, dove la pressione è 101 kPa e la temperatura di 303 K.
7.	Una tipica regione di materia interstellare può contenere 106 atomi/m3 (idrogeno) alla temperatura di 100 K. Quale è la pressione esercitata da questo gas?
8.	Un pallone è riempito con elio alla pressione di 2.4*105 Pa. Il pallone si trova alla temperatura di 18°C e ha un raggio di 0.25 m. Quanti atomi di elio sono contenuti nel pallone? Supponi che venga raddoppiato il numero di atomi di elio nel pallone, mantenendo costanti temperatura e pressione. Di quale fattore aumenterà il raggio del pallone?
9.	Un gas ha una temperatura di 310 K e una pressione di 101 kPa.
a.	Calcola il volume occupato da 1.25 mol di gas, supponendolo ideale.
b.	Assumendo che le molecole del gas possano essere equiparate a piccole sfere di diametro 2.5*10-10m, calcola quale frazione del volume determinato al punto a è occupata dalle molecole.
10.	Una bomboletta di 515 cm3 contiene 0.460 g di gas a una pressione di 153 kPa e alla temperatura di 322 K. Calcola la massa molecolare di questo gas.
11.	Un contenitore di forma cilindrica è dotato di un pistone ermetico libero di muoversi verticalmente. Una certa massa è posata sul pistone. La temperatura iniziale del sistema è 313 K e la pressione del gas è mantenuta costante a 137 kPa. La temperatura è aumentata affinchè l’altezza del pistone passi da 23.4 cm a 26.0 cm dal fondo. Quale è la temperatura finale del gas?
12.	Considera il sistema dell’esercizio precedente. All’interno del contenitore si trova un gas ideale mantenuto alla temperatura costante di 313 K. La pressione inizialmente applicata tramite il pistone e la massa è 1.37 kPa e l’altezza del pistone dalla base è 23.4 cm. Se si aggiunge un’altra massa l’altezza del pistone si abbassa a 20.0 cm. Determina la nuova pressione applicata del pistone sul gas.
13.	Una mole di gas ideale monoatomico ha una pressione iniziale di 210 kPa, un volume iniziale di 1.2*10-3 m3, ed una temperatura iniziale di 350 K. Il gas subisce tre trasformazioni successive:
a.	Un’espansione a temperatura costante, che lo porta a triplicare il suo volume;
b.	Una compressione a pressione costante tale da ripristinare il volume iniziale;
c.	Un incremento di pressione a volume costante, che porta la pressione al valore iniziale.
Riporta nel piano pV le trasformazioni descritte.