Les gaz

L’état d’un gaz peut être décrit par quatre grandeurs macroscopiques; l’une d’elles est

la pression.

Quelles sont les trois autres?

Les grandeurs permettant de décrire l’état d’un gaz sont:

La pression,

La température,

Le volume,

La quantité de matière.

Après avoir bouché l’ouverture d’une pompe de bicyclette, on comprime lentement l’air enfermé.

a. Quelles sont les grandeurs inchangées?

b.Quelles sont celles qui subissent une variation?

a. Les grandeurs inchangées sont :

la quantité de matière

la température

b. Celles qui subissent une variation sont :

la pression

le volume

La température absolue s’exprime t-elle en :

a. degré celsius ?

b. degré kelvin ?

c. kelvin ?

La température absolue s’exprime

en kelvin, symbole K

La température absolue T et la température θ exprimée en degrés celsius sont liées par la relation :

a. T = θ + 273

b. θ = T + 273

c. T = θ x 273

θ et T sont liées par la relation :

T = θ + 273

Dans le Système International, l’unité de pression est :

a. le bar ?

b. le pascal ?

c. l’hectopascal ?

L’unité de pression du Système International est le pascal de

symbole Pa.

Avec quel appareil mesure-t-on :

a. la pression d’un gaz?

b. la pression atmosphérique?

a. La pression d’un gaz se mesure avec un manomètre.

b. La pression atmosphérique se mesure avec un baromètre

Donner l’équation d’état du gaz parfait, en précisant la signification de chaque lettre ainsi que les unités dans le Système International.

p.V = n.R.T

p : pression du gaz en Pa

V : volume occupé par le gaz en m3

n : quantité de matière du gaz en mol

T : température absolue en K

R : constante du gaz parfait

R = 8,31 unité SI

Un récipient fermé de volume constant contient de l’air à la température de 300 K.

On veut doubler la pression de l’air, il faut :

• le chauffer à 302 K

• le refroidir à 150 K

• le chauffer à 600 K

p.V = n.R.T

Pour un volume V et une quantité de matière n constante, la pression p est proportionnelle à la température T.

Donc pour doubler la pression il faut doubler la température absolue T et chauffer le gaz à 600 K

Une seringue contient 10 cm3 d’air à la pression atmosphérique (environ 105 Pa).

On bouche l’extrémité de la seringue et on pousse lentement le piston de façon à réduire le volume gazeux à 5 cm3. On suppose que la température reste constante.

Quelle est la pression du gaz dans la seringue?

p.V = n.R.T

A une température constante et pour une quantité de matière de gaz constante, le produit p.V est constant.

Donc si le volume est divisé par 2, la pression double : p = 2×105 Pa

Un pneu d’automobile contient environ 60 L d’air à la pression 2,6×105 Pa et à une température voisine de 27°C.

a. Exprimer la température en K et le volume en m3.

b.Calculer la quantité de matière du gaz contenu dans le pneu.

La constante des gaz parfaits est : R = 8,31 u SI

a. La température absolue est T = θ + 273

d’où T = 300 K

Le volume est : V = 60 L

V = 60×10-3 m3

V = 6×10-2 m3

b. p.V = n.R.T

d’où n =

n =

n = 6,3 mol

RT

pV

30031,8

10.610.6,2 25

x

x