Les gaz parfaits

Résumé du document

Cours sur les gaz parfaits pour les élèves de seconde. Qu'est ce qu'un gaz parfait ? Loi de Mariotte, volume molaire. Des astuces permettant d'éviter les pièges de ce chapitre. Des explications détaillées pour assimiler les convertions d'unités nombreuses. Des exercices corrigés sont proposés pour mieux assimiler le cours. Document de 1100 mots.

Extraits

[...] Il faut le convertir en m3, donc V = 200L = 200dm3 = 0,2m3 θ = 20°C. [...]

[...] L'air, dans des conditions habituelles de température se comporte comme un gaz parfait. Volume molaire Le volume molaire d'un gaz est le volume occupé par une mole de gaz sous une pression P et à une température T (en Kelvin) Pour un gaz parfait on a : Vm = RT/P Vm en L.mol-1 T en K R = 8,314 USI A retenir : Dans les conditions standard ( P = 1 atm et θ = Vm = 24.4 L.mol-1 Pour P = 1 atm et θ = 0 Vm = 22.4 L.mol-1 EXERCICE 1 * Donnez les températures suivantes en degrés Celsius : 20 K 325 K 273.15 K 500 K EXERCICE 2 Un récipient contient un gaz à la pression Pa et à la température 50°C. [...]

[...] Le gaz est refroidit à volume constant à 10°C. Quelle est sa pression ? Quelle est la quantité de matière du gaz si le volume occupé est 0,5L ? 1L EXERCICE 3 Une bouteille de dihydrogène de volume V = 200L contient à 20°C de l'hydrogène comprimé à la pression p = 150 atm. [...]

[...] LES GAZ PARFAITS Définition d'un gaz parfait On dit qu'un gaz est parfait lorsque ses molécules sont très éloignées les unes des autres. C'est le cas lorsque les molécules de ce gaz se trouvent dans un très grand volume donc lorsque le gaz est à pression faible et /ou à température élevée. Les variables d'état d'un gaz On définit les variables d'état d'un système comme les données nécessaires pour définir totalement l'état du système. Pour un gaz, ces variables sont : - la pression p (en pascal) - la température θ (en degrés Celsius) - le volume occupé V (en m3) - la quantité de matière n (en mol) L'équation d'état des gaz parfaits Loi de Mariotte A savoir par cœur : Pour un gaz dont le nombre de moles est constant et à température constante on a la relation suivante : PV = constante température absolue La température θ a pour unité le degré Celsius Une autre unité de température est le degré Kelvin Pour passer des degrés Kelvin aux degrés Celsius on applique la formule suivante A savoir par cœur : T = θ + 273,15 T en Kelvin θ en degré Celsius Equation d'état A savoir par cœur : Un gaz parfait est un gaz vérifiant la relation : PV = nRT P en Pa V en m3 n en mol R = 8,314 USI T en K Au zéro absolu = la pression du gaz est nulle, d'après la relation ci-dessus. [...]

[...] Donc pour convertir les degrés Celsius en degré Kelvin on utilise la relation T = θ + 273,15 et donc pour 10°C on arrive à T = 10 + 273.15 = 283.15 K - V est exprimé en m3, or on nous donne des litres. Il faut absolument retenir que 1L (litre) = 1 dm3 Et donc 0,5L = 0,5dm3 = m3 On a donc n = n = ( x 0,5)/(8,314 x 283,15) n = 4,67 mol Pour 1 litre on fait la même chose que précédemment P2 V = nRT Avec P2 = Pa R = 8,314 USI T = 283,15 K V = 1L = 10-3 m3 On arrive à n = ( x / (8,314 x 283,15) n = 9,34 mol EXERCICE 3 PV = nRT donc n = P = 150 atm. [...]