Concepts clés
* énergie cinétique: L'énergie du mouvement. Pour les particules de gaz, cela est directement lié à leur vitesse.
* Compression: Diminuer le volume d'un gaz, tout en gardant le nombre de particules constantes.
* Température: Une mesure de l'énergie cinétique moyenne des particules de gaz.
* Loi sur les gaz idéaux: PV =NRT, où:
* P =pression
* V =volume
* n =nombre de moles de gaz
* R =constante de gaz idéale
* T =température à Kelvin
Que se passe-t-il pendant la compression
1. Pression accrue: Lorsque vous compressez le gaz, vous forcez les particules plus près les unes des autres. Cela conduit à plus de collisions entre les particules et les parois du récipient.
2. Augmentation de la vitesse des particules: Les collisions accrues font que les particules se déplacent plus rapidement, ce qui se traduit par une énergie cinétique plus élevée.
3. Élévation de la température (généralement): L'augmentation de l'énergie cinétique des particules correspond à une augmentation de la température à moins que la chaleur ne soit éliminée du système (compression adiabatique).
Calcul de l'énergie cinétique
* Énergie cinétique moyenne: L'énergie cinétique moyenne d'un gaz idéal est directement proportionnelle à sa température absolue:
* Ke_avg =(3/2) * k * t
* k =constante de Boltzmann (1,38 x 10 ^ -23 J / K)
* Relation à la pression: Bien que nous ne puissions pas calculer directement l'énergie cinétique des particules individuelles, la pression du gaz est un bon indicateur de leur énergie cinétique moyenne. Une pression plus élevée signifie des particules plus rapides.
Considérations importantes
* Compression adiabatique: Si la compression se produit très rapidement et qu'aucune chaleur ne peut s'échapper, le processus est adiabatique. Dans ce cas, l'élévation de la température sera plus importante.
* Compression isotherme: Si la compression est suffisamment lente pour que la chaleur puisse s'échapper, le processus est isotherme. La température reste constante, mais les particules se déplaceront toujours plus rapidement en raison de la pression accrue.
en résumé: Lorsque vous comprimez un gaz, les particules se déplacent plus rapidement en raison d'une augmentation des collisions, ce qui entraîne généralement une augmentation de la température. Cette augmentation de l'énergie cinétique se reflète dans la pression accrue du gaz.
