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Gaz

« Gaz » expliqué aux enfants par Vikidia, l’encyclopédie junior
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Le brome sous forme gazeux est de couleur rouge-brun

Le gaz est l'un des trois états de la matière, les deux autres étant l'état solide et l'état liquide. Ses particularités sont les suivantes :

  • un gaz n'a pas de forme propre ;
  • il n'a pas de volume propre, il tend à occuper tout le volume disponible.

Changements d'état[modifier]

Tout corps pur peut se trouver sous trois états (aussi appelés phases) : solide, liquide ou gazeux.

  • Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation. On dit alors que le corps est sous forme de vapeur (par exemple la vapeur d'eau).
  • Le passage direct de l'état solide à l'état gazeux est appelé sublimation.
  • Le passage de l'état gazeux à l'état liquide est la liquéfaction ou condensation liquide.
  • Le passage de l'état gazeux à l'état solide est la condensation solide ou cristallisation.

L'air est un mélange de gaz.

La pression[modifier]

Une turbine à gaz

Les gaz appuient sur les objets, on dit qu'ils exercent une pression. Cette pression est globalement fonction de la température : si la température augmente, la pression aussi.

On peut considérer un gaz comme un ensemble d'atomes. Ces atomes s'agitent, et se cognent aux objets. Chaque choc exerce une force sur la surface d'un objet, c'est la raison de la pression. Si la quantité de gaz augmente, le nombre de choc -et donc la pression- augmentera, car il y aura plus d'atomes qui cogneront l'objet. De même, si la température augmente, les atomes s'agiteront plus, et la pression augmentera, cette fois-ci parce que les chocs seront plus violents. Cette vision de la pression s'apelle la théorie cinétique des gaz.

« Loi » des gaz[modifier]

Les gaz diffèrent des solides et des liquides car ils n'ont pas de volume propre. En d'autres termes, une même quantité de gaz peut avoir différents volumes selon les conditions : un gaz est compressible.

En résumé, il y a une relation entre la pression, la température, le volume et la quantité de gaz. La relation est de la forme PV=nRT, avec P (ression), V (olume), n (quantité), T (empérature) et R un coefficient qui dépend des unités de mesure considérées. Ainsi écrite, cette relation est la loi des gaz parfaits, dont les gaz réels s'écartent plus ou moins.

En pratique, à pression constante et quantité constante, si on refroidit un gaz il se comprime, mais si on le comprime il se réchauffe. De même, si on le force à se dilater, il se refroidit. Ces phénomènes sont faciles à observer en gonflant une roue de vélo. Dans le volume fixe de la chambre à air, on augmente la pression : la roue chauffe.

Pression de vapeur[modifier]

La plupart des objets (liquides ou solides) ont ce que les chimistes appellent une pression de vapeur. Cette pression correspond au gaz qui s'évapore spontanément à partir de cet objet. Cette pression de vapeur augmente avec la température. Si la pression de vapeur d'un liquide est supérieure à la pression de l'air, le liquide va bouillir : c'est ce qui se produit quand on chauffe suffisamment de l'eau.

Voir aussi[modifier]


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