ph10 : PRESSION ET TEMPÉRATURE D'UN GAZ

1. Description d'un gaz

 A l'échelle microscopique, les molécules d'un gaz sont généralement en mouvement permanent.

ex.: les molécules de dioxygène ou de diazote de la salle de classe se déplacent à environ 500 m.s^-1 .

Cette agitation moléculaire est globalement désordonnée, mais chaque molécule se déplace en ligne droite jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle sur lequel elle va "rebondir".

Les molécules de gaz se déplacent dans toutes les directions et peuvent donc occuper tout l'espace qui leur est offert : les gaz sont expansibles.

Inversement, ces molécules peuvent être rapprochées : les gaz sont compressibles.

2. Les forces pressantes

Une surface en contact avec un gaz est soumise à un très grand nombre de chocs des molécules du gaz (aspect microscopique).

Il en résulte, sur cette surface, une force appelée force pressante (aspect macroscopique) ; cette force est perpendiculaire à la surface et orientée du gaz vers la surface.

3. La pression

La pression p exercée par un gaz en équilibre sur une paroi est égale à la force pressante F des molécules divisée par la surface S de la paroi :

L'unité légale de pression est le pascal (symbole : Pa ), qui correspond à une force de 1 N qui s'exerce perpendiculairement à une surface de 1 m² .

On utilise aussi :

• 1 bar = 10⁵ Pa

• 1 hPa = 100 Pa

La pression d'un gaz se mesure avec un manomètre ; on distingue :

• les manomètres absolus, qui donnent la pression du gaz par rapport au vide ;

• les manomètres relatifs, qui indiquent la pression du gaz par rapport à la pression atmosphérique.

Les baromètres mesurent la pression atmosphérique (ce sont des manomètres absolus).

4. La température

La température d'un corps est liée à l'agitation des molécules qui le constituent ; cette agitation thermique augmente lorsque la température s'élève.

Pour mesurer une température, on utilise un thermomètre, qui est généralement gradué en degrés Celsius (symbole : °C ).