Le modèle du gaz parfait 9 C H A PI T R E
1- Le gaz parfait
Le gaz est parfait si :
- les molécules ont un volume négligeable par rapport au volume occupé par le gaz - les interactions entre molécules (autres que les chocs) sont négligeables On considèrera que si la pression n’est pas trop forte, un gaz réel est parfait.
2- Equation d’état des gaz parfaits
Elle relie les grandeurs macroscopiques caractérisant un gaz 2-1 Relation pression - volume: loi de Mariotte
On fixe la quantité de matière n et la température T.
Expérimentalement on vérifie que P et V sont inversement proportionnels. ( Voir TP : Si V double, P est divisé par deux )
P=f(V)
Volume Pression
Donc P = V
k , ou P.V = constante
2-2 Relation pression - température
On fixe la quantité de matière n et le volume V.
Expérimentalement on vérifie que P et T sont proportionnels. (Si T double, P est doublé )
Thierry CHAUVET Seconde Sciences Physiques au Lycée
P=f(°C)
-300 -200 -100 0 100 200
Température(°C)
Pression
Donc P = k.T, ou T
P = constante
2-3 Loi des gaz parfaits
D’après le 2-1 et le 2-2 on a , si n est fixé, T
V .
P = constante
La constante dépend de la quantité de matière.
On obtient la loi :
P.V = n.R.T
- la pression du gaz P (mesurée en Pascal) - la température du gaz T (degré Kelvin) - le volume occupé par le gaz V (mesurée en m3) - la quantité de matière de gaz n (mesurée en mol) - R : constante des gaz parfaits R = 8,31 (m3.Pa.K-1.mol-1)
2-4 Application : volume molaire P.V = n.R.T ⇒ V =
P T . R . n
Si n = 1 mol, - à 20°C on a Vm =
101325 293 . 31 , 8 .
1 = 2,40.10-2 m3.mol-1 = 24,0 L.mol-1
- à 0°C on a Vm =
101325 273 . 31 , 8 .
1 = 2,24.10-2 m3.mol-1 = 22,4 L.mol-1
Thierry CHAUVET Seconde Sciences Physiques au Lycée
