[PDF] GAZ PARFAIT – MASSE VOLUMIQUE

GAZ PARFAIT – MASSE VOLUMIQUE

La densité d’un gaz 1 par rapport à un gaz 2 est : ( ) ( ) 11001 1/2 22002,,,, TP T PM d TP T P M µµ µµ == = III 3 Densité par rapport à l’air La densité d’un gaz par rapport à l’air est : 29 M d = La masse molaire du gaz doit s’exprimer en g mol-1 III 4 Densité d’un solide et d’un liquide La densité d’un solide ou

Situation Un gaz a-t-il une masse ? Oui, un gaz a une masse

Un gaz a-t-il une masse ? Activité : Quelle est la masse d’un litre d’air ? On va chercher combien pèse 1 L d’air, il faut donc pouvoir isoler 1 L d’air

1

a) Calculer le nombre de moles et la masse de chaque gaz b) On mélange ces gaz dans un récipient de volume V = 18,5 10-3 m 3 à la température de 273 K; on suppose le mélange idéal Calculer la pression totale du mélange et les pressions partielles des différents gaz On donne : M masse molaire de H 2 = 2 10-3 Kg M' masse molaire de O

I La masse se conserve-t-elle lors d’une dissolution

La masse « manquante » correspond à la masse du gaz qui s’est échappé de la bouteille Calcul de la masse maximale de dioxyde de carbone dissout dans l’eau : m max gaz dissout = m 1-m 2 m max gaz dissout = 3 Conclusion La solubilité S du dioxyde de carbone dans l’eau est égale à la masse du gaz dissous dans 1L d’eau S = m max gaz

Séquence 2 : MASSE VOLUMIQUE

la masse d’un récipient indéformable sous pression (ici un ballon) contenant le gaz On mesure la masse du récipient plein puis de nouveau après avoir vidé un volume connu de gaz (volume mesuré par déplacement d’eau)

TD4 – Premier principe de la thermodynamique

Une mole d’un gaz parfait est contenue dans un cylindre vertical comportant un piston mobile, de masse négligeable en contact avec une atmosphère extérieure à pression TD4 201– Premier principe de la thermodynamique 2

polycopié de TD

La diffusivité d'un gaz (vapeur) dans un autre peut être mesurée à l'aide de la cellule de STEPHAN représentée ci-dessous dans un bain thermostaté l La branche supérieure est parcourue par un débit constant, sous une pression totale P, de gaz diluant pur

1 LOI DE BOLTZMANN / THÉORIE CINÉTIQUE DES GAZ

1 LOI DE BOLTZMANN / THÉORIE CINÉTIQUE DES GAZ 1 1 Échelle microscopique / mésoscopique / macroscopique Les molécules d’un corps, même au repos, sont sans cesse en mouvement Dans un solide, elles s’agitent autour d’une position moyenne, dans un fluide, elles se déplacent en subissant

[PDF] relation entre pression et température

[PDF] cstp

[PDF] conditionnel anglais type 0 1 2 3 pdf

[PDF] exercice conditionnel anglais pdf

[PDF] les modaux en anglais pdf

[PDF] voix passive anglais pdf

[PDF] futur simple et conditionnel présent exercices

[PDF] conditionnel passé exercices ? imprimer

[PDF] le conditionnel passé exercices pdf

[PDF] etudier ? harvard gratuitement

[PDF] université de yale prix

[PDF] comment obtenir une bourse d'étude pour harvard

[PDF] séquence germination cycle 2

[PDF] bataille de la somme 1940

[PDF] les civils dans la première guerre mondiale plan

Cours de Chimie (40-101) Page 1 sur 2 JN Beury

GAZ PARFAIT - MASSE VOLUMIQUE

I. ÉQUATION D'ÉTAT DES GAZ PARFAITS

On démontrera dans le cours de thermodynamique physique que l'équation d'état des gaz parfaits peut se mettre

sous la forme :

PV nRT

Attention aux unités. C'est une formule de physique. On utilise systématiquement les unités du système international : la température T en kelvin (K), la

pression en pascal (Pa), le volume en m 3 ; n en mol et R = 8,314 J.K -1 .mol -1

Dans les CNTP (conditions normales de température et de pression) : P = 1 atm = 1013,25 hPa = 760 mm de

Hg = 1013,25 mbar (puisque 1 bar = 10

5

Pa) ; T = 0°C = 273 K. Le volume molaire vaut

33

8,314 27322,4 10 m =22,4 L101325m

VRTVnP

Remarque : On justifiera plus tard l'unité de R. On retient pour l'instant par coeur : J.K -1 .mol -1

II. MÉLANGE IDÉAL DE GAZ PARFAITS

II.1 Définition

Un mélange idéal de gaz parfaits est un mélange de gaz parfaits tel qu'il peut être considéré lui-même

comme un gaz parfait. On a k constituants.

Soit n le nombre total de moles gazeuses et n

i le nombre de moles de molécules d'un constituant i.

On appelle P la pression du mélange,

V son volume et T sa température. On a alors PV nRT et 1k i i nn

II.2 Fraction molaire d'un constituant

On définit X

i la fraction molaire du constituant i : i i nXn . On vérifie que 1 1 k i i X

II.3 Pression partielle d'un constituant

La pression partielle du constituant i est la pression P i qu'aurait le constituant i s'il occupait seul le volume V du mélange à la même température, donc ii

PV n RT

On a vu que

PV nRT. En faisant le quotient des deux relations, on a ii i Pn X Pn

On a donc :

ii

PXP et

1 k i i PP (loi de Dalton). La somme des pressions partielles est égale à la

pression totale. Attention dans les exercices à ne pas confondre pression partielle et pression totale !!!

II.4 Masse molaire équivalent du mélange

La masse molaire du mélange est :

mMn . Or 11 kk iii ii mm nM , donc 1 1k ii k i ii i nM MXMn 1k ii i MXM

Exemple à connaître : Pour l'air : N

2 : 78% ; O 2 : 21% et Ar : 1% (traces de CO 2 ...). Pour le calcul, on prend souvent : 80% et 20%. La masse molaire de l'air vaut : 1

0,80 28 0,20 32 29 g.molM

III. MASSSE VOLUMIQUE, DENSITÉ

III.1 Masse volumique

La masse volumique d'un gaz parfait est :

mmPPM

V nRT RT

. La masse volumique dépend de la pression et de la température. On donne souvent une masse volumique de référence pour T 0 et P 0 0 0 0 PM RT

En faisant le quotient, on en déduit :

Cours de Chimie (40-101) Page 2 sur 2 JN Beury

PM RT et 0 00 0

TPTP TPPT

On a une dépendance en 1/T puisque l'air chaud est plus léger que l'air froid ! Pour l'air dans les conditions normales de température et de pression : 23
3

1013 10 29 101,3 kg.m8,314 273pM

RT uuu u III.2 Densité d'un gaz 1 par rapport à un gaz 2 La densité d'un gaz 1 par rapport à un gaz 2 est : 11001
1/2 22002
,,TP TP M dTP TP M

III.3 Densité par rapport à l'air

La densité d'un gaz par rapport à l'air est : 29
M d . La masse molaire du gaz doit s'exprimer en g.mol -1

III.4 Densité d'un solide et d'un liquide

La densité d'un solide ou d'un liquide est souvent définie par rapport à l'eau liquide. eau d avec 3

1000 kg.m

eau = masse volumique de l'eau liquide

IV. PARAMÈTRES RELATIFS À UNE PHASE

1

Grandeur Symbole Définition Unité Remarque

concentration en quantité de matière ou concentration molaire ou concentration c(A) ou [A] c(A) = n(A) / V

V est le volume de la phase mol.L

-1 fraction molaire (titre molaire) x(A) x(A) = n(A) / n n est la quantité de matière totale dans la phase sans unité pression partielle p(A) p(A) = x(A).p p : pression totale Pa (1) fraction massique (titre massique) w(A) w(A) = m(A) / m m : masse du mélange (2) (1) Les pressions partielles s'emploient en phase gaz. Pour un gaz parfait : (A) (A)pVnRT. Il en résulte que (A)(A) (A) [A]nRTp c RT RTV (2) Usuellement, une solution à z% contient z grammes de soluté pour de solution.

V. DISSOLUTION D'UN SOLIDE DANS L'EAU

Attention aux erreurs fréquemment commises dans les exercices. On met dans un bécher contenant de l'eau une solution de chlorure d'ammonium NH 4 Cl (s) en poudre. On verra que c'est un cristal ionique. Le cristal se dissocie dans l'eau en ions NH 4+ et Cl

Sauf indication contraire (voir cours sur les précipités), il est entièrement dissocié. On n'écrira

donc pas NH 4 Cl (s) dans les réactions chimiques. L'acide nitrique HCl est un acide fort. Dans l'eau, on aura donc les espèces H (que l'on pourra

écrire H

3 O ) et Cl 1

On définira le terme en thermodynamique. Retenir simplement pour l'instant qu'on parle de phase solide, liquide et gazeuse.

quotesdbs_dbs31.pdfusesText_37