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jeudi 21 septembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: L'air qui nous entoure
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Modèle 1: Modèle macroscopique des gaz.

 
Ce modèle concerne un échantillon de gaz contenu dans un récipient fermé.

1 - Etat du gaz
L'état du gaz est décrit par : sa température, son volume, sa pression, sa quantité de matière.
Les grandeurs température et pression sont les mêmes partout dans le récipient fermé.
La température rend compte de l'état thermique (chaud, froid) du gaz.
Elle peut se mesurer en degré celsius (°C).
Le volume rend compte de l'espace occupé par le gaz.
Il se mesure en mètre cube (m3) mais aussi en litre (L).
La pression du gaz est liée à l'action de ce gaz sur toutes les parois du récipient.
Elle se mesure en pascal (Pa) mais aussi en bar (b).
La quantité de matière est définie en chimie.

2 - Pression et force pressante
On appelle force pressante l’action exercée par le gaz sur une paroi.
Cette force est perpendiculaire à cette paroi.

Schéma
Il y a une relation entre la pression p du gaz, et l’intensité de la force F exercée par le gaz sur une paroi et l’aire S de cette paroi du récipient :
p = F/S qui s'écrit aussi F = p.S
Unités : p en pascal (Pa) F en newton (N) S en mètre carré (m2)

3 - Température absolue
La température absolue s’exprime en kelvin (K). La température absolue et la température en degré celsius sont liées par la relation T(K) = 273,15 + q (°C).

4 - Gaz parfait
On appelle gaz parfait un gaz dont les grandeurs sont liées par la relation : pV = nRT
R s’appelle la constante du gaz parfait.
Tous les gaz à faible pression sont assimilés au gaz parfait.
Unités : p en pascal (Pa) V en mètre cube (m3) n en mole (mol) T en kelvin (K) R = 8,31 J.mol–1.K–1


Interprétation microscopique des grandeurs macroscopiques
Pour un échantillon de gaz contenu dans un récipient fermé :
1. Grandeur pression
L’action du gaz sur une paroi est liée aux chocs des molécules sur cette paroi. Pour une durée et une paroi données, plus il y a de chocs sur la paroi, plus la pression du gaz est grande.
2. Grandeur température
La température du gaz est liée à l’agitation des molécules. On parle d’agitation thermique.
Plus la vitesse moyenne des molécules est élevée, plus l’agitation thermique est importante et plus la température du gaz est élevée.
Plus la vitesse moyenne des molécules est petite, plus l’agitation thermique faiblit, plus la température du gaz est faible.
L’absence d’agitation thermique correspond au zéro absolu.