La loi de Boyle-Mariotte: loi des gaz parfaits

Thèmes abordés

Loi de Boyle-Mariotte, gaz parfaits, constante des gaz parfaits, air comprimé, piston

Résumé du document

Etablir la loi de Boyle-Mariotte.
Déterminer la constante des gaz parfaits et préciser son unité.
En actionnant le piston d'une pompe de vélo ou d'une seringue dont l'orifice est fermement obstrué par le pouce, on observe :
- Que le piston progresse assez facilement au début puis sa progression est de plus en plus dure voire impossible.
- Que l'air emprisonné peut s'échauffer notablement si on le comprime brusquement.

Extraits

[...] Robert Thibaut Aérosup B TP PHYSIQUE II LA LOI DE BOYLE-MARIOTTE LOI DES GAZ PARFAITS 13/04/ TP : la loi de Boyle-Mariotte I. LA LOI DE BOYLE-MARIOTTE A. Objectif : Etablir la loi de Boyle-Mariotte. Déterminer la constante des gaz parfaits et préciser son unité. B. Introduction : En actionnant le piston d'une pompe de vélo ou d'une seringue dont l'orifice est fermement obstrué par le pouce, on observe : Que le piston progresse assez facilement au début puis sa progression est de plus en plus dure voire impossible. Que l'air emprisonné peut s'échauffer notablement si on le comprime brusquement. [...]

[...] La quantité de gaz emprisonné sera constante. On fera varier le volume et on mesurera la pression du gaz. Page 1 Le montage comporte un piston qui peut coulisser à l'intérieur d'un cylindre de longueur maximale L = 300 mm et de diamètre intérieur d = 40 mm ; La course du piston s est graduée en cm, le volume du gaz emprisonné peut être déterminé alors facilement par la connaissance de la course s du piston et du diamètre intérieur, il faut tenir compte du volume mort V 1 inévitable de l'air dans le manomètre. [...]

[...] Page 4 Courbe de la pression multipliée par le volume en fonction de la pression. Presion fois Volume (bar.cm3) 250,0 Presion fois volume en fonction de la pression y = y = 137 Pression gaz*Volume S14 Pression gaz*Volume S y = 86 Pression gaz*Volume S6 y = Pression P (bar) On remarque que les courbes sont des droites constantes parallèles à l'axe des abscisses. Loi de Boyle-Mariotte : à température constante, le produit de la pression est considéré comme constant lorsque la pression est faible. [...]

[...] On a étudié la loi de Boyle-Mariotte : à température constante, le produit de la pression le volume : est considéré comme constant lorsque la pression est faible. On pourra également étudier les lois : d'Avogadro : tous les gaz ont le même volume molaire dans les mêmes conditions de pression et de température, de Charles : à pression constante, le volume est directement proportionnel à la température, de Gay-Lussac : à volume constant, la pression est proportionnelle à la température, de Dalton : la pression totale exercée par un mélange de gaz est égal à la somme des pressions que chaque gaz exercerait s'il était seul. [...]

[...] Analyse : Ces observations assez simples nous permettent de dégager les grandeurs et les paramètres physiques qui interviennent lors de la compression d'un gaz : Pour faire avancer le piston, il faut lui appliquer une certaine force, qui est communiquée à l'air emprisonnée par l'intermédiaire de la surface du piston : on augmente ainsi la pression du gaz emprisonné. Quand le piston progresse, le gaz emprisonné voit son volume se réduire. La compression brusque élève sa température. Deux autres paramètres interviennent aussi dans cette loi : La nature du gaz emprisonné La quantité de gaz emprisonné (nombre de moles ou masse). Nous sommes confrontés à un problème complexe dans lequel interviennent plusieurs paramètres. Nous allons réaliser une série d'expériences simples qui ne sont qu'une partie de l'étude en maintenant des paramètres constants. [...]