Bonjour,

I ETUDE PREALABLE
• L'état macroscopique d'un gaz est décrit par 4 grandeurs: son volume V en m3, sa pression P en Pa, sa température T en K et sa
quantité de matière n en mol. Ces 4 grandeurs ne sont pas indépendantes: elles sont reliées par une relation appelée équation d'état.
• L'équation d'état la plus simple est l'équation d'état des gaz parfaits que l'on se propose d'établir.

1) Rappeler la loi de Boyle-Mariotte et ses conditions d'application.
• On place un pressiomètre et un thermomètre dans une cloche à vide dans laquelle on fait "le vide".

2) Le système étudié est l'air dans la cloche à vide. Comment a varié: la pression,
la température, la quantité d'air, le volume de l'air dans la cloche à vide ?

3) A T et V fixés, comment varie la pression P en fonction de la quantité de matière n ?

II EXPERIENCE
• Le montage expérimental est présenté ci-contre: une seringue en plastique
contient un volume V d'air constant. Elle est plongée dans un bain marie à la
température t (en °C) mesurée par un thermomètre. Un manomètre permet de
mesurer la pression P du volume d'air en fonction de la température.
• Remplir d'eau le récipient et y ajouter quelques glaçons. Immerger complètement
le corps de la seringue dans le récipient rempli d'eau. Ouvrir le robinet 3 voies pour
faire entrer un volume V d'air dans la seringue, puis fermer le robinet.

1) Quelles sont les deux grandeurs qui restent fixes dans l'expérience ? Quelles
sont les deux grandeurs qui vont varier ?

2) Copier le tableau suivant:
t(°C)    5    10    15     20     25     30    35     40     45     50
P (hPa)1024.7 1068  1071.4 1074.9 1087.8 1099  1109.7 1123.8 1131.6 1140.5  

III EXPLOITATION DES RESULTATS

1) Graphe P = f(t)

a) Tracer le graphe P = f(t) avec t en °C, sur une demi-feuille de papier millimétré horizontale. Choisir des échelles pour avoir un
graphe le plus grand possible.

b) Quelle est l'allure du graphe ? Comment varie P en fonction de t ?

c) L'équation du graphe est de la forme: P = A.t + B. Calculer les valeurs de A et B en prenant P en Pa et t en °C.

d) Exprimer cette équation sous la forme: P = A.(t + C) et calculer la valeur de C.

e) On pose: P = A.T où T est la température absolue en K (kelvin). Quelle relation retrouve-t-on approximativement entre Tet
(t + C) ?

2) Équation d'état des gaz parfaits

a) On propose 4 relations qui lient: P, V, T et n:
(1) P.V = a.T / n (2) P.V = b.n / T (3) P.V = c.n.T (4) P.V = d / (n.T)
où a, b, c et d sont des constantes.
A partir des résultats du III montrer que l'on peut éliminer deux des quatre relations: lesquelles ?

b) A partir des résultats du I montrer que l'on peut éliminer une autre relation: laquelle ? Écrire la relation retenue.

c) Dans les conditions normales de température (T = 273 K) et de pression (P = 1,013.105 Pa) le volume molaire est:
Vm = 22,4 L.mol-1. Exprimer Vm en m3.mol-1 puis calculer la valeur de la constante, que l'on notera R dans la suite et que l'on appelle
constante des gaz parfaits.

d) En déduire l'expression de l'équation d'état des gaz parfaits.



J'ai fais lle grand 2  et a,b et c du 3 mais pour le reste je blocke merci de bien vouloir m'aider