Ainsi, lorsquun volume de gaz est chauffé, lajout dénergie augmente lénergie cinétique des particules. Cela signifie seulement quelles se déplacent maintenant plus vite, non? I ne peut pas relier cette augmentation dénergie cinétique à lexpansion. Les particules se développent-elles ou quelque chose du genre?
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- voir ceci hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/kinthe.html
Réponse
Les molécules qui composent le gaz sont en mouvement aléatoire, rebondissant les unes sur les autres et sur les parois du conteneur dans lequel elles se trouvent. Leur vitesse moyenne entre les rebonds nous indique la température des molécules de gaz. (sous forme de chaleur) les fait bouger plus vite, ce qui augmente la température du gaz. Lénergie supplémentaire signifie que lorsquils heurtent les parois de leur conteneur, ils frappent plus fort. Tous ces coups ajoutent à pression , ce qui signifie que plus le gaz est chaud, plus les molécules il bouge, plus ils exercent de pression sur les parois du récipient.
Commentaires
- chaque bonne réponse, jai voté pour et une dernière chose, comment cette extension peut-elle fonctionner? Comme jai entendu mon professeur dire que sil ny a pas de changement de volume pour le système, cela signifie quil ny a pas de travail.
- simple. Vous rendez une paroi du réservoir de gaz mobile. lorsque vous chauffez le gaz, il pousse sur le mur et le fait bouger. Vous connectez ensuite la paroi mobile à votre machine, où elle tourne une manivelle ou pousse un levier, etc. et effectue le travail. voici comment fonctionnent les moteurs automobiles.
- désolé, M. Nielsen, jai encore une question. Donc, laugmentation de volume pour un système neffectue pas nécessairement de travail si le mur mobile nest pas fixé à une sorte de machine? Par exemple un ballon seul?
- vous avez raison, une expansion " gratuite " ne fonctionne que contre la pression de latmosphère. Ces questions sont expliquées dans un premier cours de thermodynamique que vous suivriez au collège. Travaillez-vous maintenant à partir dun manuel? collège ou lycée? -Niels
- Bonne chance dans vos études!
Réponse
A le gaz chauffé ne se dilate pas sil se trouve, par exemple, dans un conteneur en acier. Au lieu de cela, sa pression augmente en raison de la plus grande énergie cinétique.
Sil est dans, par exemple, un ballon, alors la plus grande pression pousse vers lextérieur sur le ballon et le fait se dilater.
Réponse
Je ne peux pas relier cette augmentation dénergie cinétique à lexpansion.
Le volume dun gaz qui a été chauffé naugmente pas nécessairement.
Si le gaz est contenu dans un récipient à volume constant, il ne le fera pas se dilater, mais plutôt la pression du gaz augmentera.
En effet, lorsquelles sont chauffées, les molécules de gaz se déplaceront plus rapidement et rebondiront sur la paroi du récipient, subissant un changement plus important délan et cela se produira plus souvent.
Ainsi la force (taux de changement de quantité de mouvement) exercée par les molécules de gaz sur les parois par unité de surface de paroi (pression) augmentera.
Considérons maintenant le gaz chauffé dans un conteneur et la pression du gaz est autorisée à rester constante car le conteneur peut se dilater.
Dans ce cas, les molécules de gaz rebondiront à nouveau sur la paroi du conteneur subissant un plus grand changement dimpulsion mais maintenant la zone sur laquelle les molécules exercent une force sur les parois aura augmenté, maintenant ainsi la pression constante.
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De manière plus formelle en termes de théorie cinétique des gaz, la pression exercée par un gaz est $ P = \ frac 13 \ rho c ^ 2 _ {\ rm rms} $ où $ \ rho $ est la densité du gaz et $ c ^ 2 _ {\ rm rms} $ est la vitesse quadratique moyenne des molécules de gaz.
Si le gaz est chauffé à volume constant, la densité du gaz reste la même mais la vitesse quadratique moyenne des molécules augmente donc la pression doit augmenter.
En revanche, si en chauffant la densité du gaz diminue (en raison dune augmentation de volume) au même rythme que la vitesse quadratique moyenne des molécules augmente la pression du gaz restera constante .