Propriétés des gaz
I Propriétés des gaz
- Thermodynamique : science qui s’intéresse à l’étude des transformations d’énergie particulièrement les transformations de la chaleur en travail et l’inverse en prenant en compte le sens.
- Système : ensemble des corps illimités.
- Milieu extérieur : le reste de l’univers.
- Système ouvert : peut échanger de la matière et de l’énergie avec le milieu extérieur.
- Système isolé : ne peut échanger ni matière ni énergie avec le milieu extérieur.
- Système fermé : peut échanger de l’énergie mais pas de la matière avec le milieu extérieur.
- Grandeur intensive : Grandeurs non proportionnelles à la quantité de matière (pression, température, densité).
- Grandeur extensive : grandeurs proportionnelles à la quantité de matière (volume, masse, énergie).
- Transformation :passage d’un corps d’un état A à un état B.
- Equation d’état d’un système : c’est la relation entres les variables intensives du système au sein d’une même phase (exemple : PV=nRT).
- Fonction d’état : grandeur qui ne dépend que de l’état du système.
Relations de conversion
ou
Notions mathématique
Différentielle d’une fonction à une seul variable:
Fonction à plusieurs variables :
dérivée partielle :on garde une variable constante et on effectue la dérivée par rapport à la deuxième.
exemple:
(la dérivé de f par raport à x avec y constant)
Différentielle totale exacte :c’est l’égalité des dérivées secondes croisées
Lois des gaz parfaits
- Loi de Boyle Mariotte: : à T=cste, P.V=cste donc .
- Loi de Gay Lussac : à v=cste ,
- Loi de Charles : p=cste,
- Loi d’Avogadro : pour P et T données tous les gaz parfaits on le même volume molaire ().
- Loi de Dalton : Pour un mélange de gaz supposé parfait :
avec
:fraction molaire du gaz
Equation d’état
- Equation d’état des gaz parfait : PV=nRT.
- Equation d’état des gaz réels : (équation de Van Der Waals); a et b sont des coefficients de Van Der Waals.
- Fonction d’état :
- Lorsqu’un système est dans un état d’équilibre, il y reste indéfiniment, à condition qu’il ne subisse aucune contrainte extérieure.Si on modifie l’une de ses variables d’état, il évolue vers un nouvel état d’équilibre.
- Les unités utilisés sont : Masse : kilogramme ; Volume : mètre cube ; Température : kelvin ; Pression : pascal ;Energie : joule.
Un mélange de gaz se compose de 0,150g de
,0,700g de
et de 0,340g de
.Sachant que la pression totale est de 1 atm et la température de 27°c. calculer :
- La fraction molaire de chaque gaz.
- La pression partielle de chaque gaz.
- Le volume partiel et le volume total.
On donne:
Calcul de La fraction molaire de chaque gaz:
Calcul des pressions partielles:
calcul des volumes partiels et du volume total:
PV=nRT.
