Thermodynamique, Chapitre 2 : Théorie Cinétique des Gaz Parfaits

Chapitre 2

Théorie Cinétique des Gaz Parfaits
La théorie cinétique des gaz établit des relations entre les paramètres microscopiques et les paramètres macroscopiques d'un système de gaz. Pour bien traiter le nombre gigantesque de paramètres microscopiques du système macroscopique, on utilise des notions de la mécanique statistique. En outre, on va considérer un modèle simplifié de système gazeux, le modèle des gaz parfaits.

2.1

Gaz parfaits – Définition Un système gazeux est constitué d'un très grand nombre d'atomes ou de molécules,

N>>1, entre lesquels l'interaction est très faible. Dans le modèle du gaz parfait, on suppose que : (i) (ii) Les atomes/molécules sont semblables à des sphères dures de diamètre négligeable par rapport à la distance entre les particules (gaz dilué). L'interaction entre les particules obéit aux lois de la mécanique classique, avec collisions parfaitement élastiques et interactions entre particules négligeables (temps de collision τcoll 1500 K. Bolomètres Un bolomètre utilise la mesure de la différence de résistance entre des feuilles métalliques induite par une variation de température. Ce système permet de mesurer des variations minuscules jusqu'à ΔT ≅ 10-5 K. Thermomètres à diode Le courant qui traverse une diode semiconductrice dépend de la température selon la relation : (2.65)

La mesure de la tension aux bornes de la diode V(T) permet donc de mesurer la température au niveau de la jonction.

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Prof. Eli Kapon/Thermodynamique 2010-2011

2.7

Résumé

- Pression :

- Température :

- Loi des gaz parfaits : PV=NkT PV=nmRT avec k constante de Boltzmann avec R ≡ k NA constante universelle des gaz

- Distribution des vitesses de Maxwell :

- Vitesse moyenne :

- Vitesse quadratique moyenne :

- Vitesse la plus probable :

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Thermodynamique, Chapitre 2 : Théorie Cinétique des Gaz Parfaits

2.8

Questions de cours