Propriétés Du Gaz - Loi Du Gaz Idéal, Théorie Moléculaire Cinétique, Diffusion - Simulations Interactives Phet / Edm Payer Ma Facture En Ligne Redal
Équation d'état du gaz parfait La loi des gaz parfaits est l'équation d'état d'un gaz idéal hypothétique. Il a d'abord indiqué par l'ingénieur et physicien français Emile Clapeyron (1799-1864) en 1834 comme une combinaison de la loi de Boyle, de Gay-Lussac et d'Avogadro. PV = nRT où p est la pression du gaz (Pa), V est le volume occupé par le gaz (m 3), n est la quantité de matière (mol), T est la température absolue (K) et R est la constante universelle des gaz parfaits (8. 314 JK -1 mol -1). La constante universelle des gaz parfaits R est le produit de la constante de Boltzmann k (l'énergie cinétique moyenne des particules) et du nombre d'Avogadro N A (nombre de particules dans une mole). R = k · N A = 1. 38064852·10 -23 J K -1 · 6. 022140857·10 23 mol -1 = 8. 3144598 J mol -1 K -1 Combiné loi des gaz ( n = const. ) p 1 V 1 / T 1 = p 2 V 2 T 2 Loi de Charles ( p = const., n = const. ) Loi de Gay-Lussac ( V = const., n = const. Equation d'état d'un gaz parfait. ) Loi de Boyle ( T = const., n = const. ) Loi d'Avogadro La loi d'Avogadro spécifie que des volumes égaux de gaz parfaits différents, aux mêmes conditions de température et de pression, contiennent le même nombre de molécules.
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Lorsque l'on cherche à calculer les pertes de charge dans des tuyauteries pour des écoulements de gaz, on a souvent recours à l'hypothèse simplificatrice de « gaz parfait ». L'écart entre les conditions réelles d'écoulement et le comportement idéal du gaz est ainsi négligé. Cet écart est généralement assez faible dans le cas d'écoulements à faible pression. Toutefois, avec des pressions plus élevées, des débits plus importants, de faibles températures ou bien au voisinage de points de changement d'état du fluide, des erreurs de calcul significatives peuvent apparaître, et l'hypothèse de gaz parfait n'est plus valable. Simulation gaz parfait dans. Les écarts à l'idéalité du fluide doivent être pris en compte. Ainsi, lorsque l'on réalise des calculs sur des écoulements de gaz, il est crucial d'utiliser un logiciel adapté dont les calculs ne reposent pas sur le modèle de « gaz parfait ». C'est le cas du logiciel FLUIDFLOW, qui résout numériquement les équations de conservation à partir des conditions réelles du gaz modélisées par une équation d'état.
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La loi des gaz parfaits L'équation de gaz parfait (PV = nRT) repose sur les hypothèses simplificatrices suivantes: – Les molécules de gaz sont soumises à un mouvement constant, aléatoire et linéaire. – Le volume occupé par les molécules est négligeable par rapport au volume de l'enceinte. – Les collisions entre les molécules sont élastiques et ne donnent lieu à aucune perte d'énergie cinétique. Physique et simulation. – Les molécules ne sont soumises à aucune force intermoléculaire de répulsion ou d'attraction du fait des charges moléculaires. La simulation des gaz parfaits néglige donc le fait que les molécules ont un volume fini et que le gaz n'est pas infiniment compressible. Pertes de charge des gaz parfaits: une modélisation imparfaite Bien que la loi des gaz parfaits soit fort utile pour une description simplifiée des gaz, elle n'est jamais complètement applicable aux gaz réels. On peut s'en rendre compte en exprimant l'équation des gaz parfaits ainsi: PV/RT = n. Sous cette forme, l'équation des gaz parfaits signifie que pour 1 mole de gaz parfait (n = 1), la quantité PV/RT est égale à 1 quelle que soit la pression P. Or, dans des conditions réelles d'écoulements de gaz telles que décrites précédemment, PV/RT n'est plus égal à 1.
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Un gaz pur est un gaz parfait si les particules de ce gaz sont ponctuelles (c'est-à-dire si la taille des molécules est négligeable par rapport à la distance moyenne entre molécules) et s'il n'y a pas d'interactions à distance entre les molécules du gaz (les seules interactions sont des chocs entre molécules). Considérons plusieurs gaz parfaits purs, séparés, et maintenus à la même température \[T\] et la même pression \[P\]. On mélange ces gaz en mettant en communication les récipients qui les contiennent. Simulation gaz parfaite. Le mélange sera lui-même un gaz parfait pour peu qu'il n'y ait pas d'interactions à distance entre deux molécules de nature différente dans le mélange.
Loi de Dalton La loi de Dalton stipule que la pression au sein d'un mélange de gaz parfaits est égale à la somme des pressions partielles de ses constituants. p = p 1 + p 2 + p 3 +... p n n ∑ i =1 p i
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