Relation entre le volume et la temprature dans

Relation entre le volume et la température dans un gaz • Lorsqu’on a un gaz dans un ballon, la ____ pression demeure toujours la même car le ballon s’étire sous l’effet de la pression. • Si on chauffe l’air dans un ballon, les molécules deviendront plus agitées, donc elles cheront à faire augmenter la pression, mais le ballon s’ajustera en augmentant son _____. volume

Donc, une augmentation de température entraîne une augmentation de volume. C’est une proportionnalité directe _______. La loi de Charles V 1 = V 2 T 1 T 2 ***Note : la température est toujours exprimée en _______ kelvin

Application de la loi de Charles La loi de Charles permet de calculer le volume d’un gaz à une certaine température lorsque le volume et la température de départ sont connus. Exemple : Un ballon contient 1. 00 L de propane à 27 o. C. Quel sera le volume de ce ballon si il est placé dans un congélateur à 4 o. C ? V 1 = 1. 00 L V 1= V 2 V T = V T o 1 2 2 1 +273 300 CK T 1 = 27 T 1 T 2 1. 00 L x 277 K = V 2 x 300 K V 2 = x 300 K o +273 T 2 = 4277 CK 0. 92 L = V 2 Le volume du ballon sera 0. 92 L

• ***ATTENTION*** Ce problème comporte quelques attrapes. Réfléchis : la réponse que tu trouves fait-elle du sens ? • Exemple : Un ballon est gonflé jusqu’à 35. 0 L en après-midi, alors qu’il fait 29 o. C. Le volume du ballon diminue de 2. 0 L durant la nuit. Quelle température faisait-il pendant la nuit ?

Application de la loi de Charles Un ballon est gonflé jusqu’à 35. 0 L en aprèsmidi, alors qu’il fait 29 o. C. Le volume du ballon diminue de 2. 0 L durant la nuit. Quelle température faisait-il pendant la nuit ? V 1 = 35. 0 L o. CK +273 302 T 1 = 29 V 2 = 33. 0 L T 2 = x V 1= V 2 T 1 T 2 V 2 T 1 = V 1 T 2 33. 0 L x 302 K = 35. 0 L x T 2 35. 0 L 284. 7 K = T 2 La température dans la nuit est de 35. 0 L 284. 7 K -273 11. 7 o. C

• Exercices page 446 # 8, 9, 10, 11

8. Un échantillon d’azote gazeux recouvrant un circuit imprimé occupe un volume de 300 m. L à 17 o. C et à 100 k. Pa. Quel volume l’azote occupera-t-il à 100 o. C si la pression demeure constante? V 1 = 300 m. L V 1= V 2 V T = V T o 1 2 2 1 +273 290 CK T 1 = 17 T 1 T 2 300 m. L x 373 K = V 2 x 290 K V 2 = x 290 K o T 2 = 100 373 C K +273 386 m. L = V 2 Le volume du gaz sera 386 m. L

9. On remplit complètement un ballon de 2. 5 L avec de l’hélium à l’intérieur, par une température de 24. 2 o. C. On sort le ballon dehors par une journée froide d’hiver (17. 5 o. C), . Que devient le volume du ballon si on suppose que la pression est constante? V 1 = 2. 5 L V 1= V 2 V T = V T o 1 2 2 1 +273 24. 2 CK T 1 = 297. 2 T 1 T 2 2. 5 L x 255. 5 K= V 2 x 297. 2 K V 2 = x 297. 2 K o. C K T 2 =-17. 5 255. 5 297. 2 K +273 2. 15 L = V 2 Le volume du ballon sera 2. 15 L

10. On laisse se dilater 10. 0 L de néon à 20 o. C jusqu’à un volume de 30. 0 L Si la pression demeure constante, quelle est la température finale (en degré Celsius)? V 1 = 10. 0 L T 1 = 293 20 o. CK +273 V 2 = 30. 0 L T 2 = x V 1= V 2 T 1 T 2 V 2 T 1 = V 1 T 2 30. 0 L x 293 K = 10. 0 L x T 2 10. 0 L 879 K = T 2 La température dans la nuit est de 10. 0 L 879 K -273 606 o. C

11. On aspire un échantillon de 14. 5 cm 3 d’oxygène gazeux à 24. 3 o. C dans une seringue de volume maximal de 60 cm 3. Quelle est la variation maximale de température à laquelle l’oxygène est soumis avant que le piston ne soit expulsé complètement de la seringue ? V 1 = 14. 5 cm 3 T 1 = 297. 3 24. 3 o. CK +273 V 2 = 60 cm 3 T 2 = x V 1= V 2 T 1 T 2 V 2 T 1 = V 1 T 2 60 m. L x 297. 3 K = 14. 5 m. L x T 2 14. 5 m. L 1230 K = T 2 Le piston sera expulsé à plus de 14. 5 m. L 1230 K -273 957 o. C