Propriétés physiques des gazThéorie cinétique des gazet Pression

Théorie cinétique Cinétique : du grec kinêtikos Mouvement

Propriété qui distingue les gaz des autres substances

Énergie cinétique : Énergie que possède un corps en fonction de son mouvement.

Ek : Énergie cinétique (J) m : masse (kg) v : vitesse (m/s)

Vitesse des particules de gaz Très difficile de prédire la vitesse et

l’orientation du mouvement d’une particule à un moment précis.

Par contre : à température constante, la vitesse moyenne des particules d’un gaz est constante

Figure 1.11, page 51

Théorie cinétique des gaz1. Gaz sont constitués de particules extrêmement

petites et très espacées. Distance entre particules tellement grande (1000

fois le diamètre) que le volume occupé est négligeable

Explique : gaz sont invisibles et compressibles

2. Particules continuellement en mouvement, se déplace de façon aléatoire dans toutes les directions. Grande énergie cinétique constant mouvement

de translation Obstacle ou autre particule collision Ne semblent pas affectées par les forces

gravitationelles

Théorie cinétique des gaz (suite)3. La collision se fait sans perte d’énergie

Collision Tranfert d’énergie entre les particules

Ralentissement d’une particule, accélération de l’autre Énergie cinétique moyenne conservée

4. Énergie cinétique moyenne dépend de la température Température donnée Énergie cinétique des

gaz est constante, peu importe la nature Augmentation de température Augmentation

de l’énergie cinétique Augmentation de la vitesse moyenne

Diffusion et effusion Principe de Pascal :

Gaz se déplace naturellement d’un milieu de pression forte vers un milieu de pression faible

Diffusion Mélange de plusieurs gaz grâce au mouvement

de leurs particules

Effusion Passage d’un gaz par un très petit trou d’une

paroi Exemple : Vaisseaux sanguins

Vitesses de diffusion et d’effusion Dépend de la nature d’un gaz

Figure 1.17, page 54

Pression Définition : Force exercée par unités de surface

P : Pression (Pa) F : Force (N) A : Aire (m2)

Par la théorie cinétique : Chaque collision avec une surface exerce une

force perpendiculaire à la surface Une collision, très petit, mais ensemble… Donc : pression d’un gaz dépend du nombre de

collisions

Pression (suite) Particule légère Déplacement rapide plus

de collisions Particules lourdes Déplacement lent moins

de collisions, mais avec plus de force

Donc : À température et pression constante somme des forces dues aux collisions est la même pour tous les gaz

Pression atmosphérique Pression exercée par les particules de

l’atmosphère

Pression normale au niveau de la mer : 760 mm Hg 1 atm 101,3 kPa

Mesure de la pression d’un gaz Se fait avec un manomètre

Soit par lecture directe de la pression (manomètre à bout fermé)

Soit par la comparaison avec la pression atmosphérique (manomètre à bout ouvert)

Exemples : Figures 1.11 à 1.23, page 61