Calculatrice de la loi des gaz parfaits

Explore la loi des gaz parfaits. Fixe une variable et calcule-la à partir des trois autres.

Chargement de la simulation interactive...

Thermodynamique statistique et équation des gaz parfaits 🖖

La loi des gaz parfaits, PV = nRT, décrit l'état d'un gaz théorique composé de particules ponctuelles subissant des collisions élastiques sans forces intermoléculaires. Elle unifie les lois de Boyle, Charles et Avogadro. En physique statistique, elle découle de la théorie cinétique des gaz, où la pression est la quantité de mouvement moyenne transférée aux parois.

Une équation, quatre curseurs, une constante universelle 🖖

L'outil fixe trois des grandeurs P, V, n, T et te laisse faire glisser la quatrième ; PV = nRT force alors les autres à réagir. La constante R est la même pour tout gaz, si bien que l'hélium et le dioxyde de carbone obéissent à la même arithmétique — une quantité donnée occupe le même volume à température et pression égales, quelle que soit la molécule. C'est la force discrète du modèle idéal : la chimie disparaît, et seul compte le nombre de particules.

Toute droite de gaz pointe vers −273.15 °C 🖖

Trace le volume en fonction de la température à pression fixe et prolonge la droite vers l'arrière : pour tout gaz, elle coupe le volume nul exactement à −273.15 °C. Personne n'a jamais refroidi un gaz jusque-là — le nombre provient uniquement de l'extrapolation d'une ligne parfaitement droite, une astuce que Guillaume Amontons remarqua vers 1700. Ce point de fuite est le zéro de l'échelle Kelvin, et c'est pourquoi le T de PV = nRT doit toujours se mesurer en kelvins, jamais en degrés Celsius.

Exemples de problèmes