Équation d'état des gaz parfaits
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[modifier] Équation d'état
Comme pour tout gaz, l'état d'équilibre thermodynamique d'un gaz parfait est fixé pour n moles de molécules, par deux paramètres macroscopiques, au choix. Les autres paramètres peuvent se calculer à partir des deux paramètres choisis par une formule appelée « équation d'état ».
L'équation la plus couramment utilisée est l'équation des gaz parfaits, qui est une équation thermoélastique
où
- p est la pression (en pascal) ;
- V est le volume occupé par le gaz (en mètre cube) ;
- n est la quantité de matière, en mole
- N est le nombre de particule
- R est la constante des gaz parfaits
R = 8,314 472 J·K-1·mol-1
on a en fait R = NA·kB où NA est le nombre d'Avogadro (6,022×1023) et kB est la constante de Boltzmann (1,38×10-23) ; - T est la température absolue (en kelvin).
Cette équation dérive en fait d'autres lois trouvées auparavant : la loi de Charles, la loi de Boyle-Mariotte et la loi de Gay-Lussac.
Application numérique :
- pour une pression d'une atmosphère (p = p0 = 1,013 25×105 Pa)
- et une température de 0°C (T = T0 = 273,15 K, température de la glace fondante sous p0),
le volume molaire est donc
- V0 = 22,413 996(39) L/mol
on retient en général la valeur approchée 22,4 L/mol.
