Physique

L'humidité désigne la quantité de vapeur d'eau présente dans l'air. Lorsqu'il pleut, l'atmosphère est très humide car l'air contient beaucoup de vapeur d'eau. À l'inverse, si la quantité de vapeur d'eau dans l'air est très faible, l'air est sec. La quantité de vapeur d'eau dans l'air est exprimée par l'humidité relative.

L'humidité relative est le rapport entre la pression partielle de la vapeur d'eau et la pression de la vapeur d'eau saturée à une température donnée (la vapeur d'eau est de la vapeur d'eau). L'humidité relative est exprimée en pourcentage et se formule mathématiquement comme suit :

Lire la suite

Si l'on regarde attentivement, on peut d'abord apercevoir la fumée de la combustion. Puis, au bout d'un moment, elle disparaît. Avez-vous déjà utilisé du parfum ? Même si vous en vaporisez dans la pièce, les personnes à l'extérieur peuvent en sentir l'odeur. De même, si votre mère prépare un délicieux repas, l'arôme qui s'en dégage peut parvenir jusqu'à chez le voisin. Pourquoi ?

Il existe de nombreux autres exemples. Si vous versez quelques gouttes d'encre dans un verre d'eau claire, l'encre ou le colorant alimentaire se diffusera uniformément dans l'eau. Ce phénomène est automatique. Parmi les exemples précédents, on peut citer les phénomènes de diffusion que l'on observe fréquemment au quotidien. La diffusion est le processus par lequel une substance se déplace d'une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration. La concentration correspond au nombre de molécules (ou moles) d'une substance par unité de volume. Un lieu à forte concentration est un lieu où l'on trouve de nombreuses molécules de substance par unité de volume. Inversement, un lieu à faible concentration est un lieu où l'on trouve peu de molécules par unité de volume.

Lire la suite

Énergie dans un gaz parfait monoatomique

L'énergie d'un gaz parfait monoatomique correspond à la somme des énergies cinétiques de translation de ses molécules. Cette somme est égale au produit de l'énergie cinétique de translation moyenne de chaque molécule par le nombre de molécules (N). Mathématiquement :

Lire la suite

Le théorème d'équipartition de l'énergie a été établi théoriquement par Clerk Maxwell à l'aide de la mécanique statistique. Il est qualifié de théorème car il ne repose pas sur une démonstration expérimentale. L'équipartition de l'énergie signifie sa distribution égale.

KE = énergie cinétique de translation moyenne des molécules de gaz (Joule)

k = constante de Boltzmann = 1.38 x ^10⁻²³ J/K

T = température absolue de la molécule de gaz parfait (Kelvin)

Lire la suite

Outre la pression, la température (T) est une grandeur qui caractérise la nature macroscopique d'un gaz. Équation de la pression d'un gaz :

Lire la suite

La théorie cinétique stipule que toute substance est constituée d'atomes ou de molécules et que ces atomes ou molécules sont en mouvement perpétuel. Cette hypothèse correspond à la situation et à l'état des atomes ou molécules constituant un gaz. La force d'attraction entre les atomes ou molécules d'un gaz étant faible, ces derniers peuvent se déplacer librement.

Lire la suite

Loi de Boyle, loi de Charles, loi de Gay-Lussac

la loi de Boyle

Robert Boyle (1627-1691) a mené des expériences pour étudier la relation quantitative entre la pression et le volume d'un gaz. L'expérience consiste à introduire une certaine quantité de gaz dans un récipient fermé. Avec une méthode relativement précise, il a constaté que si la température du gaz était maintenue constante, alors lorsque la pression du gaz augmentait, son volume diminuait. Inversement, lorsque la pression du gaz diminuait, son volume augmentait. La pression d'un gaz est inversement proportionnelle à son volume. Cette relation est connue sous le nom de loi de Boyle. Mathématiquement :

Lire la suite

Les lois des gaz de Boyle, de Charles et de Gay-Lussac ne s'appliquent pas à toutes les conditions, ce qui complexifie notre analyse. C'est pourquoi nous proposons le modèle du gaz parfait. Le gaz parfait n'existe pas dans la réalité ; il constitue une représentation idéale facilitant l'analyse. L'existence de ce concept nous aide également à examiner la relation entre les trois lois des gaz.

La relation entre la température, le volume et la pression du gaz

En nous référant aux trois lois des gaz mentionnées ci-dessus, nous pouvons établir une relation plus générale entre la température, le volume et la pression du gaz.

Lire la suite

L'énoncé spécifique du second principe de la thermodynamique ne peut décrire tous les processus irréversibles ; il est donc nécessaire de formuler un énoncé général. Cet énoncé général est censé expliquer tous les processus irréversibles se produisant dans l'univers. L'énoncé général du second principe de la thermodynamique a été formulé au milieu du XIXe siècle, à travers une grandeur appelée entropie (S). L'entropie a été introduite par Clausius et formulée à partir du cycle de Carnot (machine calorique parfaite). Selon Clausius, un système subit des variations d'entropie lorsqu'il reçoit un apport de chaleur supplémentaire (Q) à température constante, ce qui est représenté par l'équation :

Lire la suite

Article sur le coefficient de performance de la machine frigorifique

Une machine frigorifique est une machine qui prélève de la chaleur d'un endroit à basse température pour la transférer vers un endroit à haute température. Pour que ce processus ait lieu, la machine doit fournir un effort, car la chaleur se propage naturellement des zones chaudes vers les zones froides. Ceci est conforme à l'énoncé de Clausius :

Il est impossible pour une machine frigorifique de transférer de la chaleur d'un endroit à basse température vers un endroit à haute température sans travail (Deuxième loi de la thermodynamique – énoncé de Clausius).

La machine fonctionne (W) pour transférer de la chaleur, de la basse température (Q _L ) à la haute température (Q _H ). Sur la base de la conservation de l'énergie, Q _L + W = Q _H.

Lire la suite