comparaison mobilité argon / air

[invitebb29dda1]

bonjour à tous,
en lisant un article trouvé via futura concernant le gaz isolant des fenêtres double-vitrage:

 http://oee.nrcan.gc.ca/Publications/infosource/pub/renovate_f/fenetres_et_portes/section7.cfm?text=N&printview=N 
  

j'ai lu au paragraphe 7.2 les deux avantages a utiliser de l'argon pour créer une couche isolante par rapport à de l'air.

Mais pour le deuxième argument qui concerne la convection des molécules qqch me chiffonne.
En considérant que l'argon est plus lourd que l'air (80%N₂+20%O₂) on peut comprendre que la mise en mouvement des molécules d'argon soit plus lentes que celles de l'air.
Après selon le principe de la conservation du mouvement la nature du gaz n'est pas très importante.

L'argument vanté dans l'article concerne la taille élevée des molécules d'argon.
En considérant un modèle statique (donc sans faire intervenir la convection) j'ai calculé qu'un volume de 1,05.10^-3 mètre cube contiendrait:
0,0465 mol d'Ar ou
0,0401 mol d'air (j'ai considéré une masse volumique de l'air en pondérant les masse volumique de O₂ et N₂)
Il y aurait donc plus de molécules d'Ar que d'air dans un même volume.

Détails du calcul:
Volume molaire de l'Ar= 22,56.10^-3 m³.mol^-1
Volume molaire de l'air = (0,8x24,06+0,2x34,72).10-3=26,192.10^-3 m³.mol^-1

Or mon sentiment concernant l'isolation est que plus il y a de molécules (du gaz vecteur), plus le transfert de chaleur par convection sera élevé (convection nulle dans le vide...)
Ce qui ne va pas dans le sens de ce qui est dit.
Mon modèle est très très très simple, mais je pensais trouver un résultat allant quand même dans le bon sens

merci de m'expliquer quand vous me taperez sur les doigts...
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[moco]

Je ne cherche pas à comprendre les calculs que tu as essayé de faire. Mais il y a une faute quelque part.
En effet, s'il y a une chose qui est sûre, c'est qu'un volume de gaz donné contient toujours le même nombre de moles de gaz, quel que soit le gaz envisagé, argon ou air, ou autre chose. 22,4 litre contient toujours une mole de gaz à 0°C et 1 atm. par exemple, et ce résultat ne dépend pas de la nature du gaz.
Cette loi est la loi d'Avogadro, ou la loi des gaz parfaits, qui joue très bien pour l'air et l'argon.

[invitebb29dda1]

salut moco,
merci de ta réponse.
je suis tout à fait d'accord.
En premier lieu j'avais considéré le bon bon vieux PV=nRT et en effet la quantité de gaz est indépendante de sa nature.

Dans l'article ils envisagent la masse du gaz.
Mais comme dit je n'est pas l'impression que ça joue.
Du coup j'ai repris le PV=nRT avec les cstes de corrections (a;b) mais ça ne m'a pas avancé plus...

en fait comme moi pas être très doué en calcul je suis reparti du volume molaire qui lui a été déterminé empiriquement (?) et traduit donc le décalage à la loi des GPs.
Ainsi pour l'argon on a: 22,56L/mol. (et non 22,4...)
et pour l'air j'ai calculé 26,92 L/mol.

Donc à volume égal il y aurait plus d'argon que d'air...
...
que penses tu du raisonnement sur les gaz réels?
++

[philou21]

Bonsoir

on peut voir les choses ainsi :
à une température donnée correspond une énergie cinétique : 1/2 mv²
l'argon étant plus lourd que l'air (40 contre 28 pour N2, 32 pour O2), sa vitesse sera plus faible.
Donc la fréquence des chocs sur les parois, plus faible également. Le transfert de chaleur dépend
bien sûr de cette fréquence et sera donc moindre.

[A voir en vidéo sur Futura]