Modèle du gaz parfait — Terminale

Pour relier les grandeurs mesurées sur un gaz au comportement de ses molécules.

Dans le modèle du gaz parfait, les molécules sont ponctuelles et sans interaction hors des chocs. Un gaz réel s’en approche s’il est peu dense.

Grandeur	À l’échelle des molécules
Pression P	chocs sur les parois
Température T	agitation thermique
Masse volumique ρ	masse des molécules par m³

Air à 20 °C, 1 bar ($V_m$ ≈ 24 L·mol⁻¹) : espace par molécule (taille ≈ 0,3 nm) ?

1. $V_m / N_A$ ≈ 2,4 × 10⁻² / (6,0 × 10²³) ≈ 4,0 × 10⁻²⁶ m³
2. Cube de côté ∛(4,0 × 10⁻²⁶) ≈ 3,4 × 10⁻⁹ m = 3,4 nm.

→ ≈ 10 fois leur taille : modèle valable

À haute pression, les interactions ne sont plus négligeables : le modèle ne s’applique plus.