Parmi les trois états de la matière, les gaz subissent les plus grands changements de volume avec les changements de température et de pression, mais les liquides subissent aussi des changements. Les liquides ne réagissent pas aux changements de pression, mais ils peuvent réagir aux changements de température, selon leur composition. Pour calculer le changement de volume d'un liquide par rapport à la température, vous devez connaître son coefficient de dilatation volumétrique. D'autre part, les gaz se dilatent et se contractent plus ou moins conformément à la loi des gaz parfaits, et le changement de volume ne dépend pas de sa composition.

TL; DR (Trop long; N'a pas lu )

Calculer le changement de volume d'un liquide en changeant la température en recherchant son coefficient de dilatation (β) et en utilisant l'équation ΔV = V _{0 x β * ΔT. La température et la pression d'un gaz dépendent de la température, donc pour calculer le changement de volume, utilisez la loi des gaz parfaits: PV = nRT.}

Changements de volume pour les liquides

Quand vous ajoutez de la chaleur un liquide, vous augmentez l'énergie cinétique et vibratoire des particules qui le composent. En conséquence, ils augmentent leur amplitude de mouvement dans les limites des forces qui les maintiennent ensemble sous la forme d'un liquide. Ces forces dépendent de la force des liaisons qui maintiennent les molécules ensemble et qui se lient les unes aux autres, et sont différentes pour chaque liquide. Le coefficient de dilatation volumétrique - généralement désigné par la lettre minuscule grecque beta (β_) - est une mesure de la quantité de liquide dilatée par degré de changement de température. Vous pouvez rechercher cette quantité pour un liquide particulier dans un tableau.

Une fois que vous connaissez le coefficient d'expansion (β _) _ pour le liquide en question, calculez le changement de volume en utilisant la formule:

ΔV = V _{0 • β * (T 1 - T 0)}

où ΔV est le changement de température, V _{0 et T < sub> 0 sont le volume initial et la température et T 1 est la nouvelle température.}

Changements de volume pour les gaz

Les particules dans un gaz ont plus de liberté de mouvement que dans un liquide. Selon la loi des gaz parfaits, la pression (P) et le volume (V) d'un gaz dépendent mutuellement de la température (T) et du nombre de moles de gaz présentes (n). L'équation de gaz idéale est PV = nRT, où R est une constante connue comme la constante de gaz idéale. En unités SI (métriques), la valeur de cette constante est de 8,314 joules ÷ mole - degré K.

La pression est constante: en réorganisant cette équation pour isoler le volume, vous obtenez: V = nRT ÷ P, et si vous maintenez la pression et le nombre de moles constants, vous avez une relation directe entre le volume et la température: ΔV = nRΔT ÷ P, où ΔV est le changement de volume et ΔT est le changement de température. Si vous partez d'une température initiale T _{0 et d'une pression V 0 et que vous voulez connaître le volume à une nouvelle température T 1, l'équation devient:}

V _{1 = [n • R • (T 1 - T 0) ÷ P] + V 0}

La température est constante: Si vous maintenez la température constante et permettez à la pression de changer, ceci l'équation vous donne une relation directe entre le volume et la pression:

V _{1 = [n • R • T ÷ (P 1 - P 0)] + V 0}

Notez que le volume est plus grand si T _{1 est plus grand que T 0 mais plus petit si P 1 est plus grand que P 0.}

La pression et la température varient: Lorsque la température et la pression varient, l'équation devient:

V _{1 = n • R • (T 1 - T 0) ÷ (P 1 - P 0) + V 0}

Insérer les valeurs de température et de pression initiales et finales et la valeur du volume initial pour trouver le nouveau volume.