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les gaz parfait

Posté par
spoky
05-05-11 à 14:07

j'ai un dm a rendre pour lundi et j'ai besoin d'aide je comprend rien

un gaz parfait est contenu dans un récipient fermé par un piston a 12 °c. la pression est maintenue constante a l'intérieur du récipient car le piston se déplace lorsque le gaz se dilate. a quelle température faut-il chauffer pour que son volume s'accroise de 20 %

Posté par
prbebo
voici un coup de piston... 05-05-11 à 14:57

Bonjour Spocky,

pourrais-tu 1), m'enoncer la loi des gaz parfaits, et 2) me dire, parmi les parametres presents dans cette relation, quels sont ceux qui vont varier lorsqu'on va chauffer le gaz ? Lorsqu'on aura fait l'inventaire des variables, tu verras que tout devient simple.

Une petite question encore : quand on augmente une variable x de 20%, a partir d'une valeur initiale X0, comment s'ecrit la nouvelle valeur de x ? et quelle est l'expression de X/X0 ? Ca va aider.

J'attends ta reponse.  prbebo.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 15:26

un gaz est dit parfait  lorsque ces variables d'état suivent la loi des gaz parfait:
p*v= n*r*t

p = préssion en PAS. absolu
v= vollume
n= nombre de molle
r= constante des gaz parfait= 8.31j/k.mol
t= température (k)

Posté par
prbebo
gaz parfait 05-05-11 à 15:30

ta reponse a la question 1 est correcte. Et pour ma question 2 ?  prbebo.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 15:32

pour savoir comment s'écrit le x quand on rajoute les 20 % je doi avouer que je ne c'est pas j'étais pas présente a ce cour et j'ai pas penser récupéré les cour de suite

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 15:34

je ne c'est pas ce n'est pas préciser sur mon cour je c'est que la température et transformer en kelvin mais je n'est aucun exercice avec la températur qui varier

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 15:39

loi de Boyle-Mariotte
    à température constante, le produit de la pression p par le volume V : pV est considéré comme constant lorsque la pression est faible ;
loi d'Avogadro
    tous les gaz ont le même volume molaire dans les mêmes conditions de pression et de température.

je ne c'est pas si sa répond a la question

Posté par
prbebo
gaz parfait 05-05-11 à 15:58

En effet, ce n'est pas la reponse a ma question qui etait je te rappelle : "dans la relation PV = nRT, quels sont les parametres qui vont varier lorsqu'on va chauffer le gaz ? " Peut-etre est-il temps de relire ton enonce : "la pression est miaintenue constante car le piston se deplace lorsque le gaz se dilate". Moi j'en conclus que dans cette experience :
P reste constant ; V augmente ; T augmente puisqu'on chauffe.
Le nombre de moles n reste constant, car le piston empeche aussi toute communication entre le gaz et l'exterieur (donc pas de fuite ni de rentree de gaz).
R est une constante.

Finalement on te demande d'etudier la fonction T = f(V) = (P/nR).V, qui est une loi lineaire. Alors, si on augmente V de 20%, que va faire T a ton avis ?

BB.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 16:05

la température augmente donc la préssion aussi , donc le volume non ?

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 16:06

donc le volume aussi pardon

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 16:09

si j'ai bien compris vue que le vollume augmente la température devrais augmenter aussi pour chauffer plus de vollume !

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 16:26

ou au contraire si le volume augmente la température serra plus basse vue que l'on rajoute de la matière.

Posté par
prbebo
personne n'est parfait, meme pas ce gaz... 05-05-11 à 16:39

Eh ben dis donc, quelle salade !

au lieu d'essayer de deviner les reponses, prends le temps de reflechir en gardant en tete les donnees de l'enonce ainsi que mes explications precedentes :

1 -on te dit explicitement que P reste constant, donc inutile de parler d'une augmentation de la pression ;

2 - on te dit qu'on chauffe le gaz : donc la T temperature augmente.

3 - je t'ai dit que le piston empechait toute communication entre le gaz et l'exterieur : donc on ne rajoute pas de matiere dans l'enceinte, et n reste constant.

4 - il existe une relation liant les quatre grandeurs P, V, n et T : c'est celle des gaz parfaits, PV = nRT. Ici P reste constant, n reste constant et T augmente. Que va donc faire V ?

La reponse est dans mon post precedent, ou j'ai ecrit T = A.V, avec A = P/(nR) une  constante positive.

La relation T = A.V, ou encore V = T/A, est une fonction lineaire.. Donc si on chauffe le gaz, V va-t-il augmenter ou diminuer ? J'attends ta reponse avant d'aborder le pb des 20%.  BB.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 16:45

oui mais A c quoi ?

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 16:50

relis donc mon message, c'est ecrit dedans ! A = P/n/R.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 16:57

je suis désoler mais je ne comprend toujours pas comment je peu savoir si mon gaz vas augmenter , je dirais que oui car avec la chaleur il se dilate

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 17:02

Soit une fonction y = A.x, avec A une constante positive. Yu augmente x, que fait y ??

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 17:02

pardon, fautes de frappe : Tu augmentes x, que fait y ??

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:26

si yu et le gaz qui se dillate x et donc la température et elle augmente car le gaz se dillate dans le récipient
il faut donc une chaleur plus forte pour chauffer le gaz

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:27

donc le gaz augmente vue qu'il se dilate avec la chaleur  

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 17:33

"si yu et le gaz qui se dillate x et donc la température et elle augmente car le gaz se dillate dans le récipient. il faut donc une chaleur plus forte pour chauffer le gaz" :

Je ne comprends rien, mais vraiment rien a ce charabia ! Je t'ai pose une question simple et qui n'a rien a voir avec la thermodynamique :
Soit une fonction y = A.x, avec A une constante positive. Tu augmentes x, que fait y ??   BB.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:36

quesque X ?la température , le gaz ??

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:38

si x augmente y aussi

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 17:40

x est une variable mathematique, appelee "antecedent" dans le cours de maths. y est son image donnee par la fonction f. Oublie le gaz et repond a la question.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:41

ben si y=A.x
si X augmente y augmente aussi

Posté par
prbebo
parfait ! 05-05-11 à 17:47

Eh bien voila, on y est quand meme ! C'est la reponse que j'attendais. Voici une autre petite question : oublie toujours le gaz ; on a la loi y = A.x, avec A une constante positive. Tu augmentes y, que fait x ??

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:51

il augmente

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 17:55

Bravo ! on avance.

Maintenant on revient au gaz : son etat est regi par la loi T = A.V, T = temperature, V = volume, et ou A est une constante positive. Tu augmentes T, que fait V ?

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 17:58

si la température augmente le volume aussi

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 18:09

Bravo Spoky ! Tu viens (presque) toute seule de trouver que si on chauffe un gaz a pression constante, son volume va augmenter.
Depuis ta phrase "si le volume augmente la température serra plus basse vue que l'on rajoute de la matière", je trouve qu'on a fait un net progres.

On s'attaque maintenant au pb des 20% d'augentation, et on va reprendre l'explication avec la relation mathematique y = Ax (on reviendra au gaz en etape finale).

Le probleme est : soit une fonction y = A.x. Pour une valeur x0 de x, elle vaut y0 = A.x0. On augmente x0 de 20% pour lui donner la valeur x1. Calculer la nouvelle valeur y1 de l'image y.
Ma premiere question est : est-ce que tu comprends ce que veut dire "on augmente l'antecedent x de 20% a partir de la valeur initiale x0 " ? Saurais-tu me donner l'expression de x1 en fonction de x0 et du pourcentage d'augmentation p = 0,2 ?

Je suis toujours a l'ecoute.  BB.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 18:11

si je comprend bien si t augmente v augmente donc si je rajoute 20% a v je rajoute 20% a y
non ?

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 18:16

je conprend "on augmente l'antecedent x de 20% a partir de la valeur initiale x0mais je ne serais pas le faire

Posté par
prbebo
OUF!!! 05-05-11 à 18:24

ce n'est pas la reponse a ma question precedente, mais c'est tout a fait ca !

Augmenter la variable x de 20% signifie qu'on va passer de x0 a x1 = x0.(1 + 20/100), soit x0.(1 + p) = 1,2.

Si tu injectes cette nouvelle valeur de x dans la fonction f, tu trouveras facilement que y0 = A.x0 devient y1 = A.x1 = A.1,2.x0, soit y1 = 1,2.y0. La valeur de l'image y a elle aussi ete augmentee de 20%.

Il en est de meme pour la temperature du gaz quand on augmente son volume de 20% : elle augmente elle-aussi du meme pourcentage.

On resume : si V/V vaut p = 0,2  alors T/T vaut aussi p = 0,2.

Si ton gaz avait initialement une temperature de 300 Kelvin (ca correspend a 27 degres Celsius), il faut le porter a la temperature T1 = 300 x 1,2 = 360 K  (87 deg. C) pour augmenter son volume de 20%.

Une derniere question avant de couper le contact : est-ce que c'etait un exercice difficile ?  BB.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 18:31

non une fois que lon a bien compris c pas si compliquer merci pour tout !

Posté par
prbebo
gaz 05-05-11 à 18:36

OK Spoky, l'essentiel est que tu aies bien compris, quel que le temps que tu as mis pour cela.

A bientot j'espere pour eclaircir d'autres mysteres de la physique.  BB.

Posté par
spoky
re : les gaz parfait 05-05-11 à 18:38

avec plaisir merci encore



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