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Le gaz parfait

Rappels :

1. Les quatre variables qui permettent de décrire un gaz sont :

·       La pression P en Pascal (Pa)

·       La température T en Kelvin (K)

·       Le volume V en mètre cube (m³)

·       La quantité de matière n en mole (mol)

Rem : Si on fait varier une de ces variables dans un gaz, au moins une autre varie aussi.

 

2. Nous avons vu dans le TP n°12 que pour une quantité de matière donnée d’un gaz et à température constante, on peut établir la relation suivante :

P x V = constante

 

3. Agitation thermique et température :

• L’agitation des molécules constituant un gaz à faible pression caractérise son état thermique et peut être utilisée pour définir sa température.
• Tous les gaz permettent de définir la même échelle de température, dite échelle Kelvin. Elle représente la température absolue.
• L’absence d’agitation thermique correspond au zéro absolu.
• La température θ en degré Celsius est déduite de la température absolue T :

 

è Ex 11 p 298

 

4. Nous avons vu en chimie que pour une température et une pression donnée, le volume d’un même nombre de molécules de gaz ne dépend pas de la nature du gaz.

 

I.       L’équation d’état

 

L’étude des variations du produit P x V en fonction de la température, réalisée pour de nombreux gaz, a montré que la relation suivante était pratiquement vérifiée :

 

P x V = n x R x T        avec

P : pression en Pa      V : volume en m3      n : quantité de matière en mol      T : température en K

 

Rem : R est une constante dont la valeur est 8,31 J.mol^-1.K^-1

 

 

II.   Conditions d’utilisation de l’équation d’état

 

Le gaz parfait est un modèle, c'est-à-dire une simplification de la réalité.

Cette relation n’est valable que dans certaines conditions de pression et de température.

 

 

è Ex 13 p 298 (et 19 p 299)

 

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