Gaz parfait

Mohamed V Centre des classes préparatoires Béni Mellal M.P.S.I Thermodynamique-M.P.S.I TABLE DES MATIÈRES Table des matières 1 2 3 4 Gaz parfait 1.1 Modèle microscopique du gaz parfait . . . . . . . . . . 1.1.1 La pression cinétique . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Théorème d’équipartition :Température cinétique 1.1.3 Equation d’état :Notion de gaz réel . . . . . . . 1.2 L’énergie interne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

translation (faible) Gaz : vibration, rotation et translation Formule de l’énergie cinétique : Ec=1/2mv2 Courbe de Maxwell : Les hypothèses de la théorie cinétique des gaz : 1. Les particules d’un gaz sont infiniment petites et la taille d’une particule est négligeable par rapport au volume du contenant dans lequel se trouve le gaz. 2. Les particules d’un gaz sont continuellement en mouvement et se déplacent en ligne droite dans toutes les directions. 3. Les particules d’un gaz n’exercent

1er cycle universitaire. BTS. Cours de Thermodynamique n° 4 : chaleur, travail et énergie interne des gaz parfaits. C. Haouy, professeur de Physique Appliquée Mise à jour du 16-09-08. Colonne de gauche = discours fait aux élèves, pas forcément écrit au tableau Colonne de droite = résumé et illustrations du propos de la colonne de gauche, écrits au tableau ou montrés sur transparents. Voir l’Introduction aux cours de thermodynamique pour situer ce cours dans son contexte. Les exercices signalés

Lycée Viette T.D. 22 Ex 01 TSI 1 Gaz parfait gaz réel • La pression d'un pneumatique est ajustée l'hiver à - 10°C à "2 bars". Quelle pression indiquerait un manomètre l'été à 30°C. • Une bouteille en acier porte à 20°C les indications : argon 10 m3, 200 bars. Elle est équipée d'un détenteur pour délivrer l'argon à la pression atmosphérique à la même température. 1. Quel est le volume interne de la bouteille, quel est le volume utile de l'argon. 2. Quel est le nombre de mole et la masse d'argon

classes préparatoires Béni Mellal M.P.S.I Thermodynamique-M.P.S.I TABLE DES MATIÈRES Table des matières 1 2 3 4 Gaz parfait 1.1 Modèle microscopique du gaz parfait . . . . . . . . . . 1.1.1 La pression cinétique . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Théorème d’équipartition :Température cinétique 1.1.3 Equation d’état :Notion de gaz réel . . . . . . . 1.2 L’énergie interne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2  0 x1 dx 1 Soit x1 RT 1  x2 d 2  0 (on multiplie la relation précédente par ) x1 n1  n2 dx dx Donc d 2   RT 1  RT 2 x2 x2 D’où   RT ln x  f (T , P)  RT ln x  *(T , P) . 2 2 2 2 II Le potentiel chimique des corps purs A) Gaz 1) Gaz parfait Expression de  : G  n On a G  H  TS ,  T T T0 T0 H  H 0  n  c p dT et S  S0  n  c p Chapitre 8 : Le potentiel chimique Thermodynamique dT P  nR ln . T P0 Page 4 sur 11 Donc   T T H 0  TS0 dT P   c p dT  T  c p

corps purs A) Gaz 1) Gaz parfait Expression de  : On a , et . Donc . D’où . Potentiel chimique standard : Définition :  : pression standard.  : potentiel chimique standard. Ainsi, . Nouvelle définition du gaz parfait (en chimie) : C’est un gaz pour lequel . On a bien l’équivalence avec la définition physique : On a (pour tout corps pur). Donc . 2) Gaz réel Lorsque , le gaz réel tend à être un gaz parfait. Donc (le potentiel du gaz réel se rapproche de celui du gaz parfait). Ainsi : f :

5 0.5 1 0.5 0.5 (Si aucune case n’est cochée note : = 0) | DS de THERMODYNAMIQUE n° 1 du 9 novembre2013 3/8 Exercice 2 : Coefficients thermoélastiques d’un gaz de Clausius ( 12 points) L’équation d’état d’un gaz de Clausius est donnée par : b étant une constante positive. R est la constante des gaz parfaits. 1. Déterminer la différentielle des deux membres de l’équation de Clausius et la présenter sous la forme A dV+ B dP + C dT = 0. On donnera l’expression de A, B et C.

Ainsi, l’essence est habituellement considérée comme de l’octane C8 H18 , et le gazole comme du dodécane C12 H26 . Les combustibles gazeux proviennent principalement soit de gisements de gaz naturel, soit de procédés chimiques de fabrication. Le gaz naturel est constitué principalement de méthane, contrairement aux gaz de transformation. On donne la composition de quelques combustibles gazeux dans le tableau ci-après à titre indicatif. Des efforts ont été entrepris au cours des vingt dernières années

L’hélium L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il ouvre la série des gaz nobles dans le tableau périodique des éléments. Son point d'ébullition est le plus bas parmi les corps connus, et il n'existe sous forme solide qu'au-dessus d'une pression de 25 atm. L'hélium est, après l'hydrogène, l'élément le plus abondant de l'Univers. L'hélium est un gaz incolore, inodore et non toxique. Il est pratiquement inerte chimiquement, monoatomique en toute circonstance