3 • Propriétés
des corps purs
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3.3 Les gaz à un constituant
Tableau 3.2 (suite) – Valeurs de r,
et pour quelques gaz.
En comparant les valeurs réelles de certains gaz données dans le
tableau 3.2, on constate que les valeurs réelles de
et de
sont proches de celles déduites de la théorie cinétique des gaz (tableau 3.1) sauf
dans le cas du propane qui présente une forte capacité thermique et un
faible rapport γ des capacités thermiques. Dans le tableau A.8 en annexe,
on constate que le rapport des HFC et des hydrocarbures est faible.
■ Entropie d’un gaz parfait
Considérons une masse unitaire de gaz parfait. Cette masse constitue un
système fermé déformable. Supposons qu’elle n’échange réversiblement
avec l’extérieur de l’énergie que sous forme de chaleur et de travail contre les forces de pression. On peut appliquer à ce système thermodynamique fermé déformable d’une part l’équation [1.44] qui relie l’énergie
interne et l’entropie massiques d’un système fermé et d’autre part
l’équation [1.45] qui relie l’enthalpie et l’entropie :
Tds = du + Pdv
Tenant compte de l’équation des gaz parfaits Pv = rT et des équations
c v dT = du et c p dT = dh, on obtient :
[3.12]
Gaz
Formule
Masse
molaire
(g/mol et
kg/kmol)
Masse
volumique
(kg.m
–3 )
Constante r
(J.kg
–1 K
–1 )
Capacité
thermique
molaire
(J.mol.
–1 K
–1 )
Hydrogène
H 2
2,016
0,089
4 121,73
28,69
1,41
Ammoniac
NH 3
17,031
0,771
488,17
35,08
1,31
Méthane
CH 4
16,04
0,716
518,77
34,91
1,32
Propane
C 3 H 8
44,09
1,915
198,00
62,82
1,14
m
p
c
g
c p
c v
g =
m
p
c
g
g
d
d
d
T s
h v P
=
-
d
d
d
v
T
v
s c
r
T
v
=
+