Les gaz : les différents paramètres Température, pression, volume et nombre de mole

1er cas: La température et la pression demeurent constantes. Si le nombre de moles de gaz augmente, le volume augmente.

L’expansion Un gaz se dilate indéfiniment parce que ces molécules se déplacent en lignes droites dans toutes les directions, remplissant ainsi toute l’espace qui leur est accessible.  À la suite de cette dilatation, les espaces entre les molécules deviennent plus grands. Un gaz qui prend de l’expansion occupe un volume plus grand.

2e cas: La température et le nombre de moles demeurent constants. manomètres Si le volume diminue, la pression augmente (le nombre de collisions par unité de surface augmente).

Pression La pression qu’exerce un gaz est due au bombardement moléculaire auquel est soumise la paroi du récipient qui le contient. Puisque chaque molécule possède une masse et une vitesse déterminées, elles donnent une impulsion à la paroi qu’elle frappe (p=m x v). L’effet globale de toutes les collisions de l’ensemble des molécules se traduit par la pression qu’exerce le gaz sur les parois.

Compression Les vastes espaces qui séparent les molécules permettent la compression d’un gaz. Si l’on exerce sur le gaz une pression de l’extérieur, ses molécules se rapprochent les unes des autres et occupent un volume plus petit . Ce rapprochement réduit les distances intermoléculaires.

Diffusion C’est encore le mouvement moléculaire qui est la cause de la diffusion des gaz. Si l’on ouvre un vase renfermant un gaz, quelques molécules s’en échappent aussitôt et se mêlent à l’atmosphère environnante. Au même instant, les molécules d’air pénètrent à l’intérieur du vase. C’est par ce mouvement moléculaire que s’effectuent la diffusion et le mélange des gaz.

3e cas: La pression et le nombre de moles et demeurent constants. manomètres Si la température augmente, le volume augmente. La pression générée par les collisions du mélange échauffé est annulée par le déplacement du piston (ΔP=0); ce qui entraîne une augmentation du volume.

4e cas: Le nombre de moles et le volume demeurent constants. manomètres Si la température augmente , la pression augmente; la vitesse des molécules étant proportionnelle à la température. Ainsi, une vitesse plus grande signifie une quantité de mouvement (impulsion) (p = m x v) plus grande donc une pression plus grande.