Formule de la loi combinée des gaz, définition avec exemples

En premier lieu, qu’est-ce que la loi combinée des gaz d’ailleurs ? Eh bien, comme son nom l’indique, elle combine les trois cas particuliers d’une loi des gaz idéaux c’est-à-dire la loi de Boyles, la loi de Charles et la loi de Gay-Lussac. En d’autres termes, c’est juste une simple unification de trois cas de lois sur les gaz idéaux.

D’autre part, lorsque les trois cas particuliers c’est-à-dire la loi de Boyles, la loi de Charles et la loi de Gay-Lussac sont encore mélangés avec la loi d’Avogadro ; le résultat final devient la loi des gaz idéaux de la thermodynamique.

Pas de mention, il n’y a pas de fondateur officiel de cette loi. Cependant, l’énoncé officiel de cette loi des gaz stipule

Le rapport du produit pression-volume et de la température absolue (en kelvins) d’un système reste constant, tant que la quantité de substance du gaz reste inchangée

Processus d’unification de la loi des gaz combinée

Comme je l’ai dit plus haut, cette loi n’est qu’une alliance de trois autres lois sur les gaz qui fonctionne lorsque tout est maintenu constant, sauf la température, la pression et le volume.

• La loi de Boyles affirme qu’à une température donnée, la pression d’une masse donnée d’un gaz est inversement proportionnelle à son volume.
• La loi de Charles affirme que lorsque la pression de l’échantillon de gaz est maintenue constante, la température et le volume seront directement liés.
• La loi de Gay Lussac stipule que lorsque le volume de l’échantillon de gaz est maintenu constant, la température et la pression seront directement liées.

Enfin, lorsque vous fusionnez les lois de Boyle, de Charle et de Gay Lussac, nous obtenons la loi des gaz combinés. De plus, lorsque la loi des gaz combinés est encore substituée à la loi d’Avogadro ; on obtient la loi des gaz idéaux.

Formule de la loi des gaz combinés

Selon la définition de la loi des gaz combinés, la formule de la loi des gaz combinés peut être représentée sous deux formes différentes à savoir la forme normale et la forme spéciale. Regardons les deux équations une par une:

Forme normale

Mathématiquement, nous pouvons représenter cette loi des gaz comme :

où,
P = Pression du gaz
V = Volume du gaz
T = Température du gaz (en Kelvin)
k = Constante

Forme spéciale

Si nous devons comparer la même substance dans deux conditions différentes, alors la formule combinée de la loi des gaz peut être énoncée comme suit :

où,
P1 = Pression initiale du gaz
V1 = Volume initial du gaz
T1 = Température initiale du gaz
P2 = Pression finale du gaz
V2 =Volume final du gaz
T2 = Température finale du gaz

Loi combinée des gaz Exemple de problème

Le volume initial du gaz est de 10L et le volume final est de 5L. Calculez la pression finale du gaz. Sachant que la température initiale est de 300K, la température finale est de 250k, et la pression initiale est de 30K Pa.

Ici, nous utiliserons la forme spéciale de la formule de la loi des gaz combinés c’est-à-dire

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