gaz

Gaz ou état gazeux ou corps gazeux est l'un des états fondamentaux d'agrégation, où les particules individuelles d'une substance sont relativement éloignées les unes des autres, se déplacent librement dans l'espace et sont soumises à des forces d'attraction négligeables. Au sens strict, le terme gaz désigne une substance dans l'état gazeux (vapeur) autre qu'une vapeur.

Par rapport aux liquides et aux corps solides , les gaz ont une masse volumique et une viscosité beaucoup plus faibles et sont compressibles. Le gaz appartient avec le liquide au groupe des „fluides“. Pour l'étude simplifiée des propriétés des gaz, on utilise le gaz parfait. Gaz réel ou gaz réel possède, contrairement au gaz parfait, une viscosité, c'est-à-dire une résistance mécanique interne et ne peut pas être entièrement compressé.

Physique du gaz

Répartition des vitesses moléculaires des différents gaz à la de 25° C

Les particules d'un gaz ne sont maintenues ensemble par aucune force (ou leur effet est négligeable), se déplacent de manière chaotique (désordonnée) à différentes vitesses et interagissent uniquement lors de collisions aléatoires mutuelles. Les vitesses des particules sont variées, la distribution des vitesses est décrite par la statistique de Maxwell-Boltzmann.

Les chocs des particules contre les parois du récipient dans lequel le gaz est enfermé exercent une force qui se manifeste comme pression dans le récipient fermé. Si le gaz se trouve dans un récipient fermé, après son ouverture se diffuse dans l'environnement et, après un certain temps, remplit uniformément tout l'espace. Ce phénomène est un conséquence pratique de la deuxième loi de la thermodynamique.

L'état instantané d'une certaine quantité de gaz est déterminé par trois grandeurs d'état - pression, température et volume. Ces trois grandeurs sont mutuellement dépendantes et leur relation (changement) est décrite par l'équation d'état du gaz parfait :

$p.V=n.R.T\,$

où :

p est la pression (Pa)
V est le volume (m³)
n est la quantité de matière (mol)
R est la constante universelle des gaz parfaits (8,314472 J·K^-1·mol^-1)
T est la température thermodynamique (K)