Formule de pression – Équation de pression
La pression est une mesure de la force exercée par unité de surface sur les limites d’une substance. L’unité standard de pression dans le système SI est le Newton par mètre carré ou pascal (Pa) . Mathématiquement (formule de pression):
p = F / A
où
- p est la pression
- F est la force normale
- A est l’aire de la frontière
Pascal est défini comme la force de 1N qui s’exerce sur la surface unitaire.
- 1 Pascal = 1 N / m 2
- 1 MPa 10 6 N / m 2
- 1 bar 10 5 N / m 2
- 1 kPa 10 3 N / m 2
En général, la pression ou la force exercée par unité de surface sur les limites d’une substance est causée par les collisions des molécules de la substance avec les limites du système. Lorsque les molécules frappent les murs, elles exercent des forces qui tentent de pousser les murs vers l’extérieur. Les forces résultant de toutes ces collisions provoquent la pression exercée par un système sur son environnement. La pression en tant que variable intensive est constante dans un système fermé. Il n’est vraiment pertinent que dans les systèmes liquides ou gazeux.
[extrait xyz-ihs = “pression”]Loi du gaz parfait
Toute équation qui relie la pression, la température et le volume spécifique d’une substance est appelée une équation d’état . L’ équation d’état la plus simple et la plus connue pour les substances en phase gazeuse est l’ équation d’état du gaz parfait . Émile Clapeyron l’a déclaré pour la première fois en 1834 comme une combinaison de la loi empirique de Boyle, de la loi de Charles et de la loi d’Avogadro. Cette équation prédit le comportement pvT d’un gaz de façon assez précise pour les gaz dilués ou à basse pression. Dans un gaz parfait, les molécules n’ont pas de volume et n’interagissent pas. Selon la loi du gaz parfait, la pression varie linéairement avec la température et la quantité , et inversement avec le volume .
pV = nRT
où:
- p est la pression absolue du gaz
- n est la quantité de substance
- T est la température absolue
- V est le volume
- R est la constante de gaz idéale ou universelle,égale au produit de la constante de Boltzmann et de la constante d’Avogadro,
Dans cette équation, le symbole R est une constante appelée constante de gaz universelle qui a la même valeur pour tous les gaz, à savoir R = 8,31 J / mol K.
La puissance de la loi du gaz parfait réside dans sa simplicité . Lorsque deux variables thermodynamiques, p, v et T sont données , la troisième peut être facilement trouvée. Un gaz parfait est défini comme celui dans lequel toutes les collisions entre atomes ou molécules sont parfaitement élastiques et où il n’y a pas de forces d’attraction intermoléculaires. Un gaz parfait peut être visualisé comme une collection de sphères parfaitement dures qui entrent en collision mais qui, autrement, n’interagissent pas entre elles. En réalité, aucun gaz réel n’est comme un gaz parfait et donc aucun gaz réel ne suit complètement la loi ou l’équation du gaz parfait. À des températures proches d’un point d’ébullition des gaz, une augmentation de la pression provoquera de la condensation et une diminution drastique du volume. A des pressions très élevées, les forces intermoléculaires d’un gaz sont importantes. Cependant, la plupart des gaz sont en accord approximatif à des pressions et des températures supérieures à leur point d’ébullition.
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