Equation d’étatd’un gaz
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moléculaires. L’étudiant peut-il rééchir au moyen de faire entrer les forces intermoléculaires
dans le raisonnement que nous avons utilisé dans cet
Note sur la mesure ale, la
9.8_ nous avons associé
la température d’un système de particules
cinétique moyenne d’une particule,
dans le référentiel du CG. Dans ‘l’Eq. (959), soit 3kT/2 .: mUËm/2,n0us avons, précisé la_
relation entre la température du gaz
cinétique moyenne des molécules du
-
gaz.
On doit pourtant envisager maintenant,deuà aspects importants. En premier lieu, '
dans l’équation de dénition (9.59) nous avons introduit deuX nouvelles grandeurs, T (la
température absolue) et k (la constante de Boltzmann), et nous devons
on
peut les mesurer indépendamment. En second lieu, l’étudiant a une notion intuitive de
température fondée sur une expérience sensorielle, que reètent ses sensations de chaud et
de froid. Il a l’habitude de mesurer la température sous forme d’un nombre donné par un,dis-—
positif appelé thermomètre. Il est donc nécessaire de relier notre dénition de la température
àcette notion intuitive.
-
_
"
“
'
'
Considérons une masse de gaz MÎco‘ntenant N molécules. Si nous négligeonsl’effet des f0rces
_
intermoléculaires,
est donnée par l’Eqä (9.62), soit-pv ‘: NkT.- Supposons
que nous mettions le gaz en équilibre thermique avec£un \ autre système physique que:nous
supposons maintenu à.une température dorinée.Ce Système «peut être »un mélange d’eau et
-
de glace à son point de congélation et la pression de référence d’une atmosphère…Nous mesurons
la pression et le volume du gaz ,à cette températurexe,et obtenonsrespectivement les valeurs
po et Vo. Nous décidons ensuite d’attribuer
valeur convenable (mais arbitraire) T0 à la
température xe,
est aussi la température dugàz. Nous pouvons donc ecrire PoYo = NkToCéci nous détermine automatiquement la valeur
de Boltzmann,k= pOVo/NTO,
où N peut être obtenu sion connaîtla
moléeule.
Pour déterminer la température du gaz quand sa pi‘essi0n est p et son "<%dùiè V, de sorte '
que pV :
en'utilisant
référence, ‘
et on obtient
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(
ce q1 hai—fs“ donne
enfonctmn dë—_notre tèndpëfät‘ùfede“réærëéë
'
mesurables.
cette façon, notre masse de gaz est devenue uri“théfhæomêtrê»à
lieu
d’un gaz, nous pouvons utiliser d’autres substances comme thermomètres, telles qu’un liquide,
ou une tige métàiQue dont les dimensions (vôlumè ou longueur) Varient avec la température.
Comme; Âl—’édüati0n
z;i;es
est plus comphquée ;“:i:îon‘: etalonne
ce”sj
thermomètre”s avec un thermomètre à: gaz. Dans des condrtmns,le thermomètrezn’eseen accord
avec le
pjÔints
la propriété choisie‘pëütne
pas varier
de
dés;
temperaturesmtermedlæœs
_
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=
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tiôÏñ. de 1eau a uneœrtametemperaünesouslaprewonmrmaïeduneatmŒPhereN°“SPO“V°nS
‘
°“degæs
audessusdeTo81pletVasontlapressmetlevolumedugaza°°“°“°“"eeœmpeïaüœ
nous avonsplVl=M(To+100)EnümntNkdelequaü°npovo =NkToetens"b5“t“a“t
cettevaleurdan81equaüonpœœ‘îentenoustf°“V°nsq“e : —_i î
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de Boltzmann,k= pOVo/NTO,
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