6.2 La loi des gaz parfaits
Pour compléter cette section du module 6, veuillez lire, en premier lieu, la section 4.2 de votre manuel de référence.
À la suite de cette lecture, vous serez en mesure d'énoncer les lois de Boyle-Mariotte, de Charles et d'Avogadro. Ces lois, vous les connaissez de même que la loi des gaz parfaits. Cette partie de la matière constitue une révision de notions déjà vues. Vous trouverez six exercices résolus dans la section 4.2 de votre manuel. Ces exercices sont des exemples d'application de la loi des gaz parfaits. Apportez une attention particulière aux exemples 4.6 et 4.7 qui, contrairement aux autres exemples, pourraient être nouveaux pour vous. Le premier vous démontre comment calculer la masse molaire d'un composé inconnu; le second vous amène à déterminer la masse volumique d'un composé. Ces deux exemples utilisent bien évidemment la loi des gaz parfaits.
Lisez ensuite l'accompagnement présénté plus bas sur cette page qui vous montre une méthode simple pour établir, à partir de l'équation des gaz parfaits PV = nRT, les différentes relations mathématiques qui existent entre la pression, le volume, le nombre de moles et la température d'un gaz. Chacune de ces relations mathématiques exprime une loi.
Faites enfin les exercices du manuel de référence qui sont inscrits au plan de travail.
Plan de travail
| Accompagnement | Lectures | Exercices | |||||
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Temps alloué : 2 heures
L'équation de la loi des gaz parfaits, une équation qui en dit long !
| Soit un gaz dans les conditions 1 : | P1V1 = n1RT1 |
| Soit ce gaz dans les conditions 2 : | P2V2 = n2RT2 |
Isolons R, la constante, de ces deux équations :
| R = |  |
D'où, selon les conditions, nous pouvons établir les relations mathématiques suivantes :
| Conditions | Équations mathématiques |
|---|---|
| Le nombre de moles et la température sont constants. n1 = n2 et T1 = T2 |
P1V1 = P2V2 |
| Le nombre de moles et la pression sont constants. n1 = n2 et P1 = P2 |
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| La température et la pression sont constantes. T1 = T2 et P1 = P2 |
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| Le nombre de moles et le volume sont constants. n1 = n2 et V1 = V2 |
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| Le nombre de moles est constant. n1 = n2 |
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| La température et le volume sont constants. T1 = T2 et V1 = V2 |
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Le but que nous recherchons ici n'est pas de connaître par cœur ce tableau; vous devez plutôt comprendre le « chemin » que nous avons suivi pour poser ces équations mathématiques.
Lorsque vous devez résoudre un problème sur l'application de la loi des gaz parfaits, il faut premièrement établir les conditions, c'est-à-dire déterminer les facteurs qui sont constants. En second lieu, vous pouvez poser l'équation mathématique qui s'impose à partir de l'équation générale des gaz parfaits.
Vous êtes prêt à faire les exercices du manuel de référence.