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L'AIR-LES GAZ

I.  L’air

A.  La composition de l’air

L’air est un mélange composé de 20$\%$ d’oxygène et 80$\%$ d’azote. Des mesures plus précises conduisent à 78$\%$ d’azote, 20$\%$ d’oxygène 1$\%$ d’argon et 1$\%$ d’autres gaz (Hélium, Néon, CO2, …).

Remarque :
L’air est constitué aussi de 80$\%$ de molécules d’azote et 20$\%$ de molécules d’oxygène.

B.  Masse volumique

Dans les conditions ordinaires de pression et de température, la masse volumique d’oxygène de l’air est 1,2g/l ou 1,3kg/m3.

C.  Pression atmosphérique

Sa  valeur au niveau de la mer reste proche de 760mm de mercure soit 1013 millibars ou 1013hPa ou 1atm (atmosphère).

Remarque :
La pression atmosphérique varie avec l’altitude. Elle varie d’un jour à l’autre.

II.  Le modèle gazeux

A.  Structure moléculaire des gaz

Un gaz est formé de très petites graines de matières invisibles appelées molécules. La taille d’une molécule est de l’ordre de quelques dixièmes de nanomètre (1nm = 10-9m). Sa masse est d’environ 10-29 kg. C’est cela qui explique le nombre élevé de molécules qui composent une certaine quantité de gaz.

Dans les conditions ordinaires de température, et de pression, 1l d’air contient environ 25.1021 molécules de gaz. Tous les gaz étant formés de molécules on dit qu’ils ont une structure moléculaire.

B.  La structure dispersée des gaz

Avec le module moléculaire, on considère que les gaz sont composés de molécules dispersés possédant une agitation incessante. C’est-à-dire qu’un gaz est composé essentiellement de vide, que les molécules ont une vitesse très grande et qu’elles vont dans toutes les directions (nombreux chocs).

De ce fait, toute surface en contact avec les gaz est soumise à un véritable bombardement de molécules. L’effet moyen de ces nombres de chocs se traduit par une poussée qui est à l’origine de la pression du gaz.

A cause de l’agitation incessante et désordonnée des molécules d’un gaz, on dit que un choc moléculaire règne dans l’état gazeux.

III.  Les propriétés de gaz

A.  Compressibilité

En raison de l’espace disponible entre les molécules, celle-ci peuvent être rapprochée et de ce fait occuper un volume moindre.

Il en résulte un accroissement du nombre de chocs donc de la pression.

B.  Expansibilité

L’agitation incessante de molécules tend à les disperser. Il y a plus d’espace disponible, les molécules l’occuperont car elles vont dans toutes les directions.

Il en résulte une diminution du nombre de chocs donc de la pression.

C.  Miscibilité

En raison de l’espace disponible entre elles et de leur agitation incessante, les molécules d’un gaz peuvent pénétrer dans un autre gaz.