Testo
Una siringa ben tappata è chiusa da uno stantuffo lubrificato e contiene 0.80mL di aria alla temperatura ambiente di 20°C. La siringa così predisposta viene introdotta in un freezer dove la temperatura è mantenuta a -18°C.
- Quale sarà il volume dell’aria nella stringa una volta raggiunto l’equilibrio termico con il freezer?
Soluzione
Per la prima legge di Gay-Lussac, espressa per i gradi centigradi, si ha:
In cui:
è il volume del gas alla temperatura
;
è il volume del gas alla temperatura di
;
è il coefficiente di dilatazione termica del gas ideale, pari a
;
è il volume del gas alla temperatura 
;
è il volume del gas alla temperatura di 
;
è il coefficiente di dilatazione termica del gas ideale, pari a 
;Ne nostro caso si vuole calcolare il volume finale 
Quindi:
In cui:
è il volume iniziale del gas;
è la temperatura iniziale alla quale si trova il corpo, cioè 20°C.
è la temperatura iniziale alla quale si trova il corpo, cioè 20°C.La stessa legge vale per il volume finale e quindi:
In cui:
è il volume finale del gas;
è la temperatura finale alla quale si trova il corpo, cioè -18°C.
è la temperatura finale alla quale si trova il corpo, cioè -18°C.Combinando le informazioni si può scrivere:
Quindi il volume dell’aria nella stringa una volta raggiunto l’equilibrio termico con il freezer è di 0.70mL circa.
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