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élevée et une pression de 1 atm est une
condition de pression faible. À la pression de
1 atm et à température ambiante, la plupart
des gaz peuvent donc être consid érés comme
parfaits.
9. Vrai. Le volume d'un gaz est directement
proportionnel à sa température. Cette rela·
tion est exprimée par la loi de Charles et
Gay-Lu ssac. Grâce à cette relation , on peut
montrer que le volume d ' un gaz s'annule à
la t empérature de -273 , 15 °C. Cette tempé·
rature est la température du zéro absolu ou
zéro Kelvin (K).
1 O. Faux. L'équation des gaz parfaits n'e st
valable que pour les gaz qui sont manipulés
à basse pression et à haute température (voir
réponse 8).
11. Faux. Dan s un gaz, à une température fixe,
les molécules ont des énergies cin étiques qui
se répartissent selon une courbe de di stribu·
tion de Maxwell-Boltzmann.
Fréquence ou % de molécules
16 ~---''--------------~
14 -f--------~~----------l
12 -+-- - - - - -_,,_
10 -+------~'ll--t
8 -<--- - - - ---#-1
6 _,__ _ _ _ _ __,___.
4 -<-------'-<
2 -<------1
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Énergie cinétique
Ces énergies se redistribuent en permanence
sous l'effet des chocs qui se produisent entre
les molécules de gaz. Comme ce s chocs sont
élastiques (pas de modification de la quantité
de mouvement), l'énergi e cinétique moyenne
n'est pas modifiée auss i longtemps que la
température est maintenue constante.
1 2. Vrai. La distribution de Maxwell-Bolt zm ann ,
qui décrit l'énergi e cinétique moyenne d'un
gaz, dépend de la température . Pour une
même substance, plus la te mpérature est
élevée, plus la cou rbe de distribution s'étale,
favorisant l'apparition de molécule s qui ont
une énergi e plus élevée . Si la t empérature
augmente, l' éner g ie cinétique moyenne
augmente. La relation qui lie ces deux gran·
deurs dépend égalem ent de la complexité
moléculaire du gaz (monoatomique, diato·
mique ... ) par l'intermédiaire de leurs degrés
de liberté de mouve ment.
1 3. Faux. Dan s un gaz, l'é nergie cinétique
moyenne dépend de la température mai s
aussi de la nature des molécules . En effet,
l'é nergi e cinétique moyenne est liée à la
nature des molé cul es se lon qu'elles sont
mono (3/2), di (5/ 2) ou polyatomiques (N/2) .
14. Vrai. À une température donnée, plu s une
molécu le est légè re, plu s sa vitesse de dépla·
cernent est grande. Ainsi, à 0 °C, le dioxygène
a une vitesse moyenne de 461 m s- 1
alors que le dihydrogène a une vitesse de
1 836 m · s- 1 .
1 5. Faux. Le produit P · V repré sente un travail
(ou une énergie), c'est le produit d'une force
et d ' un déplacement :
- La press ion est le rapport d'une force par
unité de surface.
- Le volume est le produit d 'une surface et
d ' une hauteur ou déplacement.
Si la forc e est ex primée en Newton et le
déplacement en mètres, le produit N · m cor·
respond à une énergie exprimée en Joules.
16. Vrai. L'équation de Van der Waals s'applique
aux gaz réels. Elle prend en compte le volume
ré el des particules car les mol écu les ne sont
plus des points mat éri el s. L' éq uation de s gaz
parfaits est dès lors modifiée comme suit :
(p + ~;) · (V - nb) = n · R · T
- Le facte ur b est un e grandeur appe lée
covolume.
- Le facteur a prend en compte le type d'inte·
ractions qui caractérisent le gaz.
1 7. Vrai. La press ion d'un m élange de gaz est
égale à la somme des pressio ns parti elles de
chacun des constituants du mélange (loi de
Dalton : PT = lYi ). Chaque constituant se
i
comporte comme s' il était seul et obéit à la
loi des gaz parfaits si les condition s de t em·
pérature et de pression s'y prêtent.
1 8. Faux. C'est l' inverse : la fraction molaire d'un
gaz (xA) est égale au rapport de la pression
partielle sur la pres sion totale. La pression
partielle est donc égale à PA = xA · PT. De
manière générale, pour un composé (solide,
nA
liquide ou gazeux) : xA =
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des gaz peuvent donc être consid érés comme
parfaits.
9. Vrai. Le volume d'un gaz est directement
proportionnel à sa température. Cette rela·
tion est exprimée par la loi de Charles et
Gay-Lu ssac. Grâce à cette relation , on peut
montrer que le volume d ' un gaz s'annule à
la t empérature de -273 , 15 °C. Cette tempé·
rature est la température du zéro absolu ou
zéro Kelvin (K).
1 O. Faux. L'équation des gaz parfaits n'e st
valable que pour les gaz qui sont manipulés
à basse pression et à haute température (voir
réponse 8).
11. Faux. Dan s un gaz, à une température fixe,
les molécules ont des énergies cin étiques qui
se répartissent selon une courbe de di stribu·
tion de Maxwell-Boltzmann.
Fréquence ou % de molécules
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sous l'effet des chocs qui se produisent entre
les molécules de gaz. Comme ce s chocs sont
élastiques (pas de modification de la quantité
de mouvement), l'énergi e cinétique moyenne
n'est pas modifiée auss i longtemps que la
température est maintenue constante.
1 2. Vrai. La distribution de Maxwell-Bolt zm ann ,
qui décrit l'énergi e cinétique moyenne d'un
gaz, dépend de la température . Pour une
même substance, plus la te mpérature est
élevée, plus la cou rbe de distribution s'étale,
favorisant l'apparition de molécule s qui ont
une énergi e plus élevée . Si la t empérature
augmente, l' éner g ie cinétique moyenne
augmente. La relation qui lie ces deux gran·
deurs dépend égalem ent de la complexité
moléculaire du gaz (monoatomique, diato·
mique ... ) par l'intermédiaire de leurs degrés
de liberté de mouve ment.
1 3. Faux. Dan s un gaz, l'é nergie cinétique
moyenne dépend de la température mai s
aussi de la nature des molécules . En effet,
l'é nergi e cinétique moyenne est liée à la
nature des molé cul es se lon qu'elles sont
mono (3/2), di (5/ 2) ou polyatomiques (N/2) .
14. Vrai. À une température donnée, plu s une
molécu le est légè re, plu s sa vitesse de dépla·
cernent est grande. Ainsi, à 0 °C, le dioxygène
a une vitesse moyenne de 461 m s- 1
alors que le dihydrogène a une vitesse de
1 836 m · s- 1 .
1 5. Faux. Le produit P · V repré sente un travail
(ou une énergie), c'est le produit d'une force
et d ' un déplacement :
- La press ion est le rapport d'une force par
unité de surface.
- Le volume est le produit d 'une surface et
d ' une hauteur ou déplacement.
Si la forc e est ex primée en Newton et le
déplacement en mètres, le produit N · m cor·
respond à une énergie exprimée en Joules.
16. Vrai. L'équation de Van der Waals s'applique
aux gaz réels. Elle prend en compte le volume
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(p + ~;) · (V - nb) = n · R · T
- Le facte ur b est un e grandeur appe lée
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- Le facteur a prend en compte le type d'inte·
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1 7. Vrai. La press ion d'un m élange de gaz est
égale à la somme des pressio ns parti elles de
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1 8. Faux. C'est l' inverse : la fraction molaire d'un
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