Volume d'un gaz parfait au zero absolu

[yan1982]

Salut à tous,
Comment determiner le volume occupé par un gaz parfait au zero absolu?

Merci
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[mariposa]

Salut à tous,
Comment determiner le volume occupé par un gaz parfait au zero absolu?

Merci

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Un gaz parfait au zéro absolu devient tellement imparfait qu'il se condense sous la forme d'un cristal.

[mach3]

D'un point de vue purement théorique, si un gaz pouvait etre parfait à 0K, alors en vertu de PV=nRT, le produit PV est nul. Soit la pression est nulle et le volume indéfini, soit le volume est nul est la pression indéfinie. Le volume ne pouvant etre nul (densité infinie impossible), alors il est indéfini.

D'un point de vue réaliste, le gaz parfait n'est qu'une approximation du comportement d'un gaz qui n'est valable que dans des conditions de températures relativement elevé et de pressions relativement faibles. L'équation du gaz parfait est donc inapplicable à 0K, température qu'il est de toutes façon impossible d'atteindre expérimentalement

m@ch3

[Coincoin]

Salut,
On peut déjà le voir sur l'équation de van der Waals, qui introduit un volume exclu et un terme d'interaction.

[A voir en vidéo sur Futura]

[coconet]

bonjour
il semblerait que la matière ait un comportement étonnant quant-elle s'approche du zero absolu.
c'est ce qui ressort de la lecture d'un article disponible sur le net: christian Lupien, traquer les electrons du froid.(si quelqu'un pouvait créer un lien(si cela vous semble intéressant))

[deep_turtle]

Un gaz parfait au zéro absolu devient tellement imparfait qu'il se condense sous la forme d'un cristal.

Microcorrection : pas forcément, à la pression atmosphérique l'hélium 3 reste tout le temps liquide (mais c'est aussi parce qu'il est très imparfait).

Autre correction plus importante, la limite de température nulle ne conduit pas toujours à un écart par rapport au gaz parfait : un gaz de photons reste parfait quand la température tend vers zéro... Par contre comme il est toujours relativiste, l'équation d'état est toujours différente de pV=nRT !

[mariposa]

Microcorrection : pas forcément, à la pression atmosphérique l'hélium 3 reste tout le temps liquide (mais c'est aussi parce qu'il est très imparfait).

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J'ai évité de parler d'hélium pour ne pas troubler celui qui a posé une question sur les gaz à OK.
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sinon l'hélium ne passe à l'état solide pour une double raison: 1- Etant un atome a couche compléte et très peu polarisable les forces d'interactions interatomiques sont faibles. 2- L'énergie du point zéro (1/2.hw) responsable de l'énergie cinétique est élevée a cause de la masse faible de l'Hélium. C'est donc une situation tout a fait exceprionnelle.
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Autre correction plus importante, la limite de température nulle ne conduit pas toujours à un écart par rapport au gaz parfait : un gaz de photons reste parfait quand la température tend vers zéro... Par contre comme il est toujours relativiste, l'équation d'état est toujours différente de pV=nRT !

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Les photons c'est vraiment spécial, puisqu'ils n'interagissent pas (directement). J'imagine mal un cristal de photons!

[philou21]

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L'énergie du point zéro (1/2.hw) responsable de l'énergie cinétique est élevée a cause de la masse faible de l'Hélium. C'est donc une situation tout a fait exceprionnelle.

Bonjour
pourrais-tu développer un peu pour moi ?
Veux-tu dire que l'amplitude de vibration de l'He serait trop importante pour que le cristal existe ?

[mariposa]

Bonjour
pourrais-tu développer un peu pour moi ?
Veux-tu dire que l'amplitude de vibration de l'He serait trop importante pour que le cristal existe ?

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C'est excatement çà. à OK les fluctuations quantiques sont très importantes et permettent de sauter la barrière de potentiel qui existerait si l'hélium était solide: il reste donc liquide.

[yan1982]

Merci pour toutes vos reponses