MATIÈRE (physique)État gazeux
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
L'état sous lequel se présente la matière, solide, liquide ou gazeux, dépend des conditions de température et de pression. Suivant l'usage généralement admis, on désigne par gaz tout corps existant dans cet état dans les conditions normales de température et de pression (P0 = 1 atm, T0 = 0 0C), et par vapeur la phase gazeuse d'un corps solide ou liquide dans les mêmes conditions. Pour un corps pur et sous une pression donnée, le passage d'un état à un autre se produit à des températures fixes caractéristiques.
À l'observation microscopique, on constate que les gaz sont constitués d'atomes ou de molécules séparés par de grands espaces vides, alors qu'ils sont en contact dans la matière condensée. Une quantité macroscopique de gaz contient néanmoins un très grand nombre de molécules (6 × 1023 par mole). Celles-ci sont animées de mouvements rapides et désordonnés dont la vitesse moyenne augmente lorsque la température s'élève : c'est l'agitation thermique. Par conséquent, les collisions moléculaires y sont très fréquentes (109 par seconde dans les conditions normales). Le grand désordre des positions et des vitesses qui en résulte porte le nom de chaos moléculaire. En outre, les molécules d'un gaz sont soumises à des forces d'interaction dont l'intensité dépend de la distance intermoléculaire. Les interactions moléculaires sont en général faibles et cela d'autant plus que la pression est basse. Dans le modèle du gaz parfait, état limite de tout gaz réel lorsque sa pression tend vers zéro, on les ignore complètement.
L'intérêt du concept de gaz parfait réside dans le fait qu'il conduit à des lois simples. Celles-ci s'expriment par des relations entre les variables qui définissent l'état du gaz : pression, volume, température et nombre de moles. Ces lois sont valables en première approximation pour les gaz réels jusqu'à des pressions de l'ordre de une à dix fois la pression atmosphérique. Une description plus précise nécessite de prendre en compte les interactions moléculaire [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages
Écrit par :
- Henri DUBOST : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Jean-Marie FLAUD : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
Classification
Autres références
« MATIÈRE, physique » est également traité dans :
MATIÈRE (physique) - Vue d'ensemble
Le mot « matière » cache sous sa généralité abstraite une origine concrète fort éclairante. En latin archaïque, materia appartient à la langue rustique et désigne la substance dont est fait le tronc de l'arbre, en tant qu'elle est productrice (de branches, de feuilles). L'élargissement successif des sens du mot, d'abord dans la langue commune, à des matériaux variés, puis, dans […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - États de la matière
D'Aristote à Réaumur, au xviiie siècle, la nature des solides ou des fluides a posé de grandes énigmes aux savants de jadis. Les découvertes de plus en plus fines de la science moderne sur l'organisation des molécules et des liaisons atomiques dans les matériaux ou dans les composés étudiés au laboratoire, comm […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - État solide
La matière se présente principalement sous trois états simples : gazeux, liquide et solide. Ce qui distingue l'état solide des deux autres états est l'incapacité d'une masse solide à épouser la forme du récipient dans lequel on la place ; en revanche, un gaz s'empresse d'envahir tout le volume qu'on lui offre et un liquide prend la forme de la partie du récipient qui le contient. Ce qui caractéris […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - État liquide
La notion de liquide est une notion familière, l'état liquide étant, avec l'état solide et l'état gazeux, l'un des trois états communs de la matière.On peut étudier un liquide comme une phase condensée fluide. Cela signifie que le liquide a une masse spécifique élevée, proche de celle du solide, et qu'il est aisément déformable, au point d'adapter sa forme à celle des récipients dans lesquels il e […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - Plasmas
L'état plasma peut être considéré comme le quatrième état de la matière, obtenu, par exemple, en portant un gaz à très haute température (104 K ou plus). L'énergie d’agitation thermique des molécules et atomes constituant le gaz est alors suffisante pour que, lors de collisions entre ces particules, un électron puisse être arraché à […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - Transitions de phase
Les premières transitions de phase observées ont été des changements d'état tels que la fusion de la glace ou la vaporisation de l'eau. Lors d'un changement d'état, le système, au sens de la thermodynamique, se présente comme la réunion de deux sous-systèmes homogènes possédant des propriétés distinctes. On appelle phase chacun de ces sous-systèmes. Plus préci […] Lire la suite
ANTIMATIÈRE
Dans le chapitre « Antimatière en laboratoire » : […] Les particules de l'espace interplanétaire arrivant dans l'atmosphère y subissent des collisions et modifient ainsi l'énergie des particules qu'elles rencontrent. Si leur vitesse est suffisante, elles peuvent créer des paires électron- positon au cours de ces chocs, en libérant leur énergie cinétique. Ce sont les positons créés par ce processus qui ont été observés par Anderson. C'est seulement en […] Lire la suite
ATOME
L'atome est le terme ultime de la division de la matière dans lequel les éléments chimiques conservent leur individualité. C'est la plus petite particule d'un élément qui existe à l'état libre ou combiné. On connaît 90 éléments naturels auxquels s'ajoutent le technétium (Tc, Z = 43), le prométhéum (Pm, Z = 61) ainsi que les transuraniens obtenus artificiellement depuis 1940. Les corps simples s […] Lire la suite
BOHR ATOME DE
Deux ans après avoir soutenu sa thèse sur la théorie électronique des métaux, le physicien danois Niels Bohr (1885-1962) écrit en 1913 trois articles fondamentaux qui révolutionnent la compréhension de la structure de la matière. Le premier, paru le 5 avril dans le Philosophical Magazine , est titré « Sur la constitution des atomes et des molécules ». Bohr prend pour point de départ la découvert […] Lire la suite
ATOMIQUE PHYSIQUE
La physique atomique est née des expériences effectuées à la fin du xix e siècle qui ont montré que la matière était discontinue et formée d'atomes possédant une structure interne ; celle-ci étant à l'origine des raies observées dans les spectres d'émission et d'absorption du rayonnement par les différents éléments, l'objectif premier de la physique atomique a été de comprendre et d'interpréter […] Lire la suite
Voir aussi
- ABSORPTION physique
- TRANSFORMATION ADIABATIQUE
- DIAGRAMME D' AMAGAT
- NOMBRE D' AVOGADRO
- LOI DE BEER-LAMBERT
- CONSTANTE DE BOLTZMANN
- LOI DE BOYLE-MARIOTTE
- CAPACITÉ CALORIFIQUE
- LOI DE CHARLES
- DIAGRAMME DE CLAPEYRON
- COEFFICIENT DE DIFFUSION
- COLLISION physique
- COLLISIONS ÉLASTIQUES
- COEFFICIENT DE COMPRESSIBILITÉ ISOTHERME
- CONDUCTION THERMIQUE
- DIAGRAMME thermodynamique
- DIFFUSION
- DISTRIBUTION DE CHARGE
- ÉNERGIE CINÉTIQUE
- ÉNERGIE INTERNE
Pour citer l’article
Henri DUBOST, Jean-Marie FLAUD, « MATIÈRE (physique) - État gazeux », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 avril 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-gazeux/