Modèle moléculaire d'un gaz et compressibilité vus au collège

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Gaz : molécules éloignées, en mouvement désordonné et rapide ; leurs chocs sur les parois créent la pression. • Un gaz est compressible et expansible ; un liquide est pratiquement incompressible. • Comprimer un gaz enfermé : même masse, même nombre de molécules, volume plus petit, pression plus grande. • Air : environ 78\ \% de diazote et 21\ \% de dioxygène ; 1\ L d'air a une masse d'environ 1,2\ g.

Le cours

Modèle moléculaire d'un gaz et compressibilité vus au collège • Un gaz est formé de molécules très éloignées les unes des autres (en moyenne une dizaine de fois leur taille dans l'air), animées d'un mouvement incessant et désordonné, à des vitesses de plusieurs centaines de mètres par seconde. • Les molécules heurtent sans cesse les parois du récipient : c'est l'origine de l'action exercée par un gaz sur les parois, donc de sa pression. • Comme il y a beaucoup de vide entre les molécules, un gaz est compressible (on peut réduire son volume) et expansible (il occupe tout le volume offert). Dans un liquide, les molécules sont au contact : il est pratiquement incompressible. • L'air est un mélange d'environ 78\ \% de diazote, 21\ \% de dioxygène et 1\ \% d'autres gaz (en volume). Un litre d'air a une masse d'environ 1,2\ g à 20\ ^C. Ce que tu dois savoir interpréter • Comprimer un gaz enfermé (seringue bouchée) : le nombre de molécules et la masse ne changent pas, le volume diminue, les chocs sur les parois deviennent plus fréquents, la pression augmente. • Ajouter du gaz à volume constant (gonfler un pneu) : la masse et la pression augmentent. • Chauffer un gaz enfermé dans un récipient rigide : les molécules s'agitent plus vite, la pression augmente. Dans ce chapitre, tu vas quantifier la relation entre la pression et le volume d'un gaz à température constante. Astuce et méthode clé Pour prévoir l'évolution de la pression, pense aux chocs : plus de molécules, moins de place ou des molécules plus rapides, c'est plus de chocs par seconde sur les parois, donc une pression plus grande. Piège classique à éviter Quand on comprime un gaz, ses molécules ne rétrécissent pas et leur nombre ne change pas : c'est la distance entre elles qui diminue. La masse du gaz reste donc la même, seule sa masse volumique augmente.