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LA PRESSION D’UN GAZ
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Variation de la pression
Animation ostralo - Au cours de leur déplacement, les molécules de gaz se trouvant dans un récipient, heurtent violemment les parois . Le nombre de chocs augmente lorsque le nombre de molécule dans le récipient augmente la température augmente le volume du récipient diminue
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- Plus les chocs sont nombreux, plus la force exercée par les molécules sur les parois est , plus la pression importante augmente Si F augmente P augmente
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Pression et volume 20 25 30 Une seringue est reliée à un manomètre
V(mL) P(hPa) 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Une seringue est reliée à un manomètre
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Pression et volume V(mL) P(hPa) 20 1003 25 817 30 682 35 590 40 521 45 464 50 417 55 379 60 348 Une seringue est reliée à un manomètre
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Pression et volume V(mL) P(hPa) 20 1003 25 817 30 682 35 590 40 521 45 464 50 417 55 379 60 348 Une seringue est reliée à un manomètre LA PRESSION D’UN GAZ AUGMENTE LORSQUE SON VOLUME DIMINUE Quand on comprime un gaz, le volume disponible pour ses molécules diminue, les chocs des molécules sur les parois sont plus fréquents, et la pression augmente
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V (mL) P (hPa) 20 1003 25 817 30 682 35 590 40 521 45 464 50 417 55 379 60 348 Courbe 1
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V (mL) P (hPa) 20 1003 25 817 30 682 35 590 40 521 45 464 50 417 55 379 60 348 Courbe 1
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Courbe 1 Courbe 2 V (mL) P (hPa) 1/V (mL-1) P(hPa) 20 1003 25 817 30
682 35 590 40 521 45 464 50 417 55 379 60 348 Courbe 1 1/V (mL-1) P(hPa) 5,0.10-2 1003 4,0.10-2 817 3,3.10-2 682 2,9.10-2 590 2,5.10-2 521 2,2.10-2 464 2,0.10-2 417 1,8.10-2 379 1,7.10-2 348 Courbe 2
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Courbe 1 Courbe 2 V (mL) P (hPa) 1/V (mL-1) P(hPa) 20 1003 25 817 30
682 35 590 40 521 45 464 50 417 55 379 60 348 Courbe 1 1/V (mL-1) P(hPa) 5,0.10-2 1003 4,0.10-2 817 3,3.10-2 682 2,9.10-2 590 2,5.10-2 521 2,2.10-2 464 2,0.10-2 417 1,8.10-2 379 1,7.10-2 348 Courbe 2
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1 V P = ...... K x Loi de Boyle Mariotte
D’après la courbe 2, on peut dire que P est à 1/V proportionnelle 1 V P = K x Lorsque le volume est divisé par 2, la pression est multipliée par 2
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Pression et température
On chauffe un récipient et on note la pression du gaz T(°C) P(hPa)
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Pression et température
On chauffe un récipient et on note la pression du gaz T(°C) P(hPa) 26,8 1012 29,3 1021 33,7 1035 37,8 1048 39,3 1053 44,3 1070 46,1 1076 50,3 1090 LA PRESSION D’UN GAZ AUGMENTE LORSQUE SA TEMPERATURE AUGMENTE
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gaz à 25°C à 100°C Dihydrogène 1 900 m.s-1 2 100 m.s-1
Vitesses moyennes de différents gaz selon la température gaz à 25°C à 100°C Dihydrogène 1 900 m.s-1 2 100 m.s-1 Dioxyde de carbone 410 m.s-1 460 m.s-1 Butane 360 m.s-1 400 m.s-1 Lorsque la température augmente, la vitesse d’agitation des molécules augmente également; elles frappent violemment les parois du récipient, et la pression augmente
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Traçons sur un graphe les variations de la pression en fonction de la température
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Changeons les échelles du graphique
Et continuons de tracer la droite
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La pression est nulle pour T = -273,15 °C
La pression devant rester positive, la température ne peut pas être inférieure à – 273,15°C -273,15°C
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-273, 15°C est la température la plus basse que l’on puisse envisager où il y a une absence totale d’agitation thermique On introduit une autre échelle de température, graduée en K (kelvins), dans laquelle il n’y a pas de température négative 0 K = -273,15°C
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Vers l’équation des gaz parfaits
La pression d’un gaz dans un récipient dépend donc de l’importance des chocs des molécules sur les parois Le nombre de chocs par seconde dépend du volume du récipient de la température du gaz du nombre de molécules dans le récipient
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n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 15 1.10-3 40 20 2.10-3 100 30 2,3.10-3 160 35 2,8.10-3 300 50 3.10-3 200
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n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 15 1,21 1.10-3 40 20 1,3 2.10-3 100 30 2,07 2,3.10-3 160 35 2,37 2,8.10-3 300 50 2,67 3.10-3 200 2,36
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T(K) = T(°C) + 273,15 n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 15 1,21 1.10-3 40 20 1,3 2.10-3 100 30 2,07 2,3.10-3 160 35 2,37 2,8.10-3 300 50 2,67 3.10-3 200 2,36
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T(K) = T(°C) + 273,15 n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 273,15 15 1,21 1.10-3 40 313,15 20 1,3 2.10-3 100 373,15 30 2,07 2,3.10-3 160 433,15 35 2,37 2,8.10-3 300 573,15 50 2,67 3.10-3 200 473,15 2,36
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1 mL = 10-6 m3 n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 273,15 15 1,21 1.10-3 40 313,15 20 1,3 2.10-3 100 373,15 30 2,07 2,3.10-3 160 433,15 35 2,37 2,8.10-3 300 573,15 50 2,67 3.10-3 200 473,15 2,36
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1 mL = 10-6 m3 n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 273,15 15 15x10-6 1,21 1.10-3 40 313,15 20 20x10-6 1,3 2.10-3 100 373,15 30 30x10-6 2,07 2,3.10-3 160 433,15 35 35x10-6 2,37 2,8.10-3 300 573,15 50 50x10-6 2,67 3.10-3 200 473,15 2,36
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1 bar = 105 Pa n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 273,15 15 15x10-6 1,21 1.10-3 40 313,15 20 20x10-6 1,3 2.10-3 100 373,15 30 30x10-6 2,07 2,3.10-3 160 433,15 35 35x10-6 2,37 2,8.10-3 300 573,15 50 50x10-6 2,67 3.10-3 200 473,15 2,36
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1 bar = 105 Pa n (mol) T(°C) T(K) V(mL) V(m3) P (bar) P (Pa) 8.10-4 273,15 15 15x10-6 1,21 1,21x105 1.10-3 40 313,15 20 20x10-6 1,3 1,3x105 2.10-3 100 373,15 30 30x10-6 2,07 2,07x105 2,3.10-3 160 433,15 35 35x10-6 2,37 2,37x105 2,8.10-3 300 573,15 50 50x10-6 2,67 2,67x105 3.10-3 200 473,15 2,36 2,36x105
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n (mol) T(K) V(m3) P (Pa) 8.10-4 273,15 15x10-6 1,21x105 1.10-3 313,15 20x10-6 1,3x105 2.10-3 373,15 30x10-6 2,07x105 2,3.10-3 433,15 35x10-6 2,37x105 2,8.10-3 573,15 50x10-6 2,67x105 3.10-3 473,15 2,36x105
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n (mol) T(K) V(m3) P (Pa) 8.10-4 273,15 15x10-6 1,21x105 8,31 1.10-3 313,15 20x10-6 1,3x105 8,30 2.10-3 373,15 30x10-6 2,07x105 8,32 2,3.10-3 433,15 35x10-6 2,37x105 8,33 2,8.10-3 573,15 50x10-6 2,67x105 3.10-3 473,15 2,36x105
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P.V = n.R.T P : pression du gaz (Pa) V : volume occupé par le gaz (m3) n : quantité de matière du gaz (mol) T : température absolue (K) R : constante du gaz parfait R = 8,31 SI
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