Loie des gazs parfaits érronée?

[invite5eb13cb6]

Bonjour.

Récemment, alors qu'en physique nous faisions la fameuse loie des gazs parfaits (PV=nRT), je me demandais quelque chose:

Si au fond de la plus grande fosse océanique (environ 11km) apparaissait une bulle, on se rend compte, après calcul, que la densité du gaz devient superieure à celle de l'eau, ce qui impliquerait qu'elle coulerait.
Les débouchés sont évidemment totalement absurdes: il se pourrait alors que des nappes de gaz soient présentes naturellement au fond de l'océan.
Par conséquent, en admettant que les bulles ne font que remonter, j'ai pu en conclure une déviation minimale de la loie.
Il est alors possible de dire que R (8.314) n'est pas constant, mais que R(P).

Cependant, connaissez vous un site où je pourrais trouver soit une confirmation, et pourquoi pas, l'équation de la déviation, ...

Si vous voulez voir mes calculs...
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[invite0234c510]

Oui la loi des gaz parfait PV=nRT n'est vrai que dans un domaine réduit de température et de pression.

Un modèle plus précis est celui du gaz de Van Der Walls qui est lu ivalable pour les hautes pression: (P+a/V²)*(V-b)=nRT.

Plus d'info ici:
http://www.univ-lemans.fr/enseigneme...anderwalls.pdf

[ArtAttack]

L'équation PV=nRt est en effet réduite à un domaine d'application peu abordable dans la pratique. En gros tout est idéal. Aucune interaction entre éléments, les particules sont réduites à leur plus simple définition ...)
Mais l'équation est pratique. Aux hautes températures, je l'ai déjà utilisée lors de cristallogénèses solvothermales où la pression du solvant se calculait facilement (et en accord avec la pratique).
Aprés l'équation VDW adopte en effet plusieurs paramètres et fait aparaître la longueur d'onde thermique. L'équation est plus précise dans l'expérience mais plus difficile à manipuler dans le calcul (beaucoup de logarithmes).

[invite5eb13cb6]

Merci pour cette réponse.

Cependant, pourriez vous me communiquer la formule complete, m'indiquer où la trouver, ou même tout simplement me donner son nom, afin que je puisse la trouver moi-même sur des sites internet?
Enfin, si cela ne vous prend pas trop de temp, avez vous sous la main sa démonstration?

Je suis désolé de demander tant d'indiquation, mais disons que je suis réellement interessé par ce sujet.

Sinon, pv=nrt est-elle une simplification de votre formule pour certaines condistions, ou est-ce une approximation hasardeuse?

Merci beaucoup pour votre aide!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec9f0f895]

Bonsoir,

LA reponse de MysticBlade ne te conviens pas ?

Yoyo

[inviteca4b3353]

Salut,

Comme son nom l'indique, la loi des gaz parfaits ne s'applique à tous les gaz ou plutôt dans toutes les conditions de température et pression. Elle n'a rien d'hasardeux mais c'est le modèle le plus simple qu'on ait construit pour les gaz. Il suppose juste que les molécules sont ponctuelles et n'interagissent pas entre elles. PV=nRT ne s'applique donc que lorsque la pression du gaz est relativement faible. C'est historiquement le premier modèle développé pour rendre compte du comportement de la plupart des gaz, mais on savait bien même à l'époque qu'il ne pouvait tout expliquer (notamment la transition gaz-liquide) vu sa formulation trop élémentaire. Van der Walls y a apporté des corrections en tenant compte des interactions (modification de la pression) et du volume exclu occupé par les molécules. Voici son équation : (P+a/V²)(V-b)=nRT. a et b sont des constantes caractérisant le gaz. Pour une démonstration, je pense qu'un bon bouquin de thermodynamique doit en présenter une.

Pour revenir à ta question, une bulle au fond d'un océan constitue une situation extrême (faible volume et forte pression) où la loi des gaz parfaits ne peut plus s'appliquer. Encore une fois, il est normal que cette loi soit mise en défaut pour des situations complexes tant sa formulation est simple.
D'ailleurs pour qu'une bulle se forme à cette profondeur sans se dissoudre, il faudrait qu'elle supporte la forte pression que les 11 kms d'eau et l'atmosphère lui applique. Et ça c'est peu probable.

Bonne journée !

[invite5eb13cb6]

Bonjour.

Merci beaucoup pour l'information. C'est ce que j'avais trouvé, mais je ne pensais pas que c'était la vrai solution:
je vais tout de même vérifier si ça s'applique bien dans tous les cas!

Encore merci!

[inviteb0df2270]

Ben de toute façon, encore une fois, la thermo c de la physique statistique donc à la base déjà c'est "très" approximé même si dans des conditions non extremes, ça marche très très bien...
L'équation de VdW se rapproche de la réalité, mais elle en est encore loin... Quant à la démonstration elle est pas vraiment utile puisqu'on part de l'équation PV=nRT et qu'on y ajoute juste des termes qui prennent un peu en compte les interactions entre les particules et le volume occupé par les particules...

[inviteca4b3353]

Salut,

la thermo c de la physique statistique

La thermodynamique est antérieure à la physique statistique, même si cette dernière permet d'en retrouver les principales lois. La physique statistique permet simplement de donner une interprétation microscopique aux résultats de la thermodynamique.

donc à la base déjà c'est "très" approximé

La physique statistique est plus une façon réaliste de traiter les problèmes impliquant un très très grand nombre de particules. De là à dire que c'est une grossière approximation, je ne suis pas d'accord, surtout en voyant la précision des résultats qu'elle apporte...

Quant à la démonstration elle est pas vraiment utile puisqu'on part de l'équation PV=nRT et qu'on y ajoute juste des termes qui prennent un peu en compte les interactions entre les particules et le volume occupé par les particules...

Je ne vois pas en quoi il est inutile de comprendre comment on corrige l'équation des gaz parfaits. Surtout le terme en 1/V² qui corrige la pression pour tenir compte des interactions...

[invite5eb13cb6]

A l'inverse, est-elle erronée pour les très faibles concentrations de gazs?:la temperature est quasiment nulle, le volume peut être énorme, tout comme la pression( s'ils sont tous en sphere et partent vers l'exterieurs, pression mais pas de collisions. Grand volume). Donc PV énorme et nRT faible.

Par conséquent, on reste dans la definition des gazs parfaits, mais on en perd l'exactitude de PV=nRT...

Est - ce que ça peut être montré par la physiqur statistique?
Est-ce vrai?

Merci de repondre!

[inviteca6ab349]

Salut,

Il existe un truc qu'on appelle le libre parcours moyen : c'est la distance moyenne que parcourt une particule avant d'en rencontrer une autre, c'est issu de la phy stat.
Quand ta pression diminue trop et/ou que ton volume augmente trop, cette distance devient plus grande que ta boite......la loi n'esrt plus valable dans tes conditions expérimentales.

En ce qui ckoncerne ton post Fufu, je doute qu'avec P et V tres grand, on puisse avoir n petit, ce qui peut corriger le fait que T soit petit.

Sans compter qu'a P tres grand et T tres petit, pas mal de choses deviennent solides.....

[invite65a5e776]

YOP !

Vous qui m'avez l'air doués !!! Pourriez-vous me dire ce qu'il se passe lorsqu'on brûle une bougie dans un volume d'air clos et qu'il y a une dépression qui se crée à l'intéreur du volume ? Expérience de la combustion de la bougie...
Car il est dit que si l'eau monte, c'est parce que l'eau dissout le CO2 produit.
Mais si on ne prenait pas d'eau ? de l'huile, et si l'on conservait la chaleur dégagée dans les réactifs et les produits, système isolé ?
Y'aurait-il une dépression à l'intérieur du tube ?

[invite8c514936]

Salut,

Tu peux explique un peu plus, je n'ai pas compris quelle est cette eau qui monte ni le rapport avec la bougie...