Le molecole di gas mantengono la loro distanza l'una dall'altra e sono in costante movimento. Continuano a muoversi in una direzione finché non entrano in contatto con un oggetto. Il gas si espande quando viene posto in un contenitore chiuso. Le molecole continuano a muoversi, riempiendo il contenitore. Colpiscono i lati del contenitore e ogni colpo crea pressione. Tre fattori influenzano la pressione del contenitore chiuso.
Nozioni di base sulla pressione
La pressione del gas in un contenitore chiuso è il risultato delle molecole di gas che colpiscono l'interno del contenitore. Le molecole si muovono e cercano di sfuggire al contenitore. Quando non possono scappare, colpiscono il muro interno e poi rimbalzano. Più molecole colpiscono la parete interna del contenitore, maggiore è la pressione. Questo concetto rappresenta la teoria cinetica dei gas.
Alzare il calore
La modifica della temperatura influisce sulla pressione in un contenitore chiuso. Alza la temperatura e la pressione aumenta. Ciò si verifica a causa dell'aumento del movimento delle molecole di gas. Raddoppia la temperatura e raddoppi la pressione. Questo spiega perché le bombolette spray hanno avvertenze sull'esposizione al calore. Getta una bomboletta spray nel fuoco e esploderà nel punto in cui le sue pareti non potranno più sopportare l'aumento della pressione del suo contenuto. Due scienziati francesi, Jacques Charles e Joseph Louis Gay-Lussac, hanno dimostrato per primi questo principio; la legge che lo spiega porta i loro nomi.
Più pressione, volume più basso
Il volume di un gas e la sua pressione sono inversamente correlati. Diminuire il volume e la pressione aumenta. Questa relazione è chiamata legge di Boyle in onore di Robert Boyle che per primo osservò che l'aumento della pressione abbassava il volume. Man mano che il volume occupato da un gas diminuisce, le molecole del gas vengono forzate ad avvicinarsi, ma il loro movimento continua. Hanno meno distanza da percorrere per urtare le pareti del contenitore, quindi colpiscono più spesso, creando così più pressione. Questo fattore è la base per il pistone dell'automobile. Compatta la miscela aria-carburante nel cilindro, aumentando così la pressione all'interno del cilindro.
Densità del gas
Aumentare il numero di particelle in un contenitore e la pressione del sistema all'interno del contenitore aumenta. Più molecole significano più colpi contro le pareti del contenitore. Aumentare il numero di particelle significa che hai aumentato la densità del gas. Questo terzo fattore fa parte della legge dei gas ideali, che spiega come questi tre fattori - temperatura, volume e densità - interagiscono tra loro.