bonsoir tout le monde,
on dit que lors d'une transformation reversible la pression exterieur est egale à la pression de gaz Pext=Pgaz et lors d'une transformation irreversible la pression exterieur est egale à la pression atmospherique Pext=Patm
je peux apprendre ça par coeur et l'appliquer selon l'exercice mais je voulais comprendre ça au niveau de molecules , s'il vous plait pouvez-vous me donner une image annimée ou un cours qui simplifie ces formules
Mer d'avance
Ces définitions ne sont pas très correctes.Il faut se représenter la pression comme une force s'exerçant sur une surface susceptible de se déplacer. La pression est même définie par le quotient de la force sur l'unité de surface. Le plus simple est de se représenter une seringue remplie d'un gaz (peut-être l'air) et fermée, et dans lequel le piston peut se déplacer sans frottements. Cette seringue est dans les mains d'un observateur, qui peut appuyer sur le piston, donc exercer une force sur le piston.
Dans le cas le plus simple, le piston ne se déplace pas. La force exercée par les molécules de l'intérieur sur le piston est donc égale à la force exercée par l'air extérieur, plus (éventuellement) celle qu'exerce les muscles de l'expérimentateur. Mais dans tous les cas, la pression intérieure est égale à celle externe.
Mais imagine maintenant que soudain l'expérimentateur appuie très fort sur le piston. D'un coup la force extérieure et la pression externe augmente. A ce moment Pext > Pint. Le piston réagit immédiatement et comprime le gaz intérieur, dont le volume diminue. La pression interne augmente. La compression s'arrête quand la nouvelle pression interne est devenue égale à la pression extérieure. La pression interne est toujours égale à p = nRT/V. La pression externe n'est pas nécessairement égale à p = nRT/V. ou à Patm. S'il n'y a pas d'observateur, alors la pression externe est égale à la pression atmosphérique. Mais en général, il y a une force extérieure.
Ceci dit, la compression dont je viens de parler peut se faire de deux façons. Au lieu de peser sur le piston avec la force musculaire, on peut fixer la seringue en position verticale à un support mural, et tout-à-coup peser dessus en posant un gros poids de 2 kg sur le piston (ou sur un plateau horizontal collé contre le haut du piston). Cela correspond à l'effet de la force musculaire. L'effet sera le même : Comme la pression extérieure augmente d'un coup, le piston s'enfoncera très vite en comprimant le gaz intérieur. le volume diminue. Après peut-être quelques oscillations, le piston va s'arrêter en une nouvelle position telle que la nouvelle pression interne est égale à la pression externe. Le travail accompli par la force extérieure est égale au produit de la force (la masse de 2 kg) par le déplacement du piston. Cette compression est brutale
Mais on peut travailler plus finement. On peut mettre d'abord un poids de quelques grammes sur le piston, attendre qu'il se soit enfoncé de quelques millimètres, rajouter quelques grammes, attendre qu'il se soit stabilisé, et ainsi de suite, jusqu'à avoir à la fin 2 kg sur le plateau. L'état final sera le même que l'état final de la compression rapide et brutale pression : même pression finale et même volume final. Mais avec ce procédé raffiné, on peut dire que la pression extérieure est "presque" égale à la pression interne p = nRT/V. On dit alors que la compression est réversible. Et on peut voir que le travail effectué par les poids successifs est plus petit que lors de la compression rapide, parce qu'une bonne partie du déplacement a été produit par des poids inférieur à 2 kg.
Quand un changement de volume dans une seringue est fait de façon que le piston acquiert de la vitesse entre le début et la fin de l'expérience, la transformation est irréversible. Quand ce changement de volume se fait si lentement que le piston n'acquiert jamais de vitesse à aucun moment, la transformation est réversible.
C'est aussi ce qui se passe quand on étudie une réaction chimique qui produit ou consomme un gaz, en imaginant que cette réaction se fasse dans une seringue libre et sans contrainte. Dans ce cas, le volume de gaz de la seringue augmente ou diminue, mais la pression externe est toujours égale à la pression interne. Donc cette opération est réversible.
Moco, Je ne sais pas comment vous remercier vraiment vous m'avez beaucoup aidé merci pour vos efforts
