Rapport de Physique [Relation entre pression, volume et température d’un gaz]

G208

Gaz parfaits
Relation entre pression, volume et température d’un gaz

But

Etudier la relation entre la pression, le volume et la température d’un gaz(qui dans cet expérience sera l’air) et vérifier expérimentalement la loi des gaz parfaits.

Méthode

• A l’aide du dispositif représenté ci contre, augmenter et mesurer la température du gaz et l’augmentation de niveau du liquide dans le tube en U qui en résulte. • Ces mesure permettent de déduire, pour chaque température du gaz, don volume et sa pression. [pic]

Manipulation

a) Mesurer la pression atmosphérique. b) Mesurer le diamètre intérieur du tube en U. c) Noter la contenance du ballon. d) Immerger le ballon dans un bain-marie d’eau froide et mesurer sa température e) Connecter le ballon au tube en U. Les niveaux du liquide doivent être les mêmes dans les deux branches du tube en U f) Repérer le niveau initial du liquide dans la branche de droite. g) Ajouter un peu d’eau bouillante dans le bain-marie de sorte que l’augmentation du niveau du liquide dans la branche de droite du tube ne U augmente un peu. Avec le thermomètre, brasser et mesurer la nouvelle température du bain-marie, une fois stabilisée. Mesurer l’augmentation de niveau liquide. h) Répéter l’opération précédente pour 9 autres températures au minimum.

Exploitation des mesures

La pression p et le volume V du gaz se calculent de la manière suivante:

p = p0 +Δp
V = V0 + ΔV
Où

p0 est la pression initiale, c’est-à-dire la pression atmosphérique.
V0 est le volume initial, c’est-à-dire la contenance du ballon.
Δp = 2pgh, avec p la masse volumique du liquide et g, l’accélération de la pesanteur terrestre.
V = πr2h, r le rayon intérieur du tube en U et h,