La loi de Gay-Lussac est un principe fondamental en physique qui décrit la relation entre la pression et la température d'une quantité fixe de gaz à volume constant. Elle stipule que la pression d'un gaz est directement proportionnelle à sa température absolue, à condition que le volume et la quantité de gaz restent constants.
Comment calculer en utilisant la Loi de Gay-Lussac
Pour utiliser la loi de Gay-Lussac dans les calculs, suivez ces étapes :
Identifiez la pression initiale (P₁) et la température initiale (T₁)
Déterminez quelle variable (pression ou température) change
Appliquez l'équation de la loi de Gay-Lussac pour trouver la variable inconnue
Résolvez pour la variable inconnue
Formule
La loi de Gay-Lussac s'exprime mathématiquement comme suit :
\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]
Où :
\(P_1\) est la pression initiale
\(T_1\) est la température initiale
\(P_2\) est la pression finale
\(T_2\) est la température finale
Étapes de calcul
Calculons la température finale lorsque la pression change, étant donné :
Pression initiale (P₁) = 2,0 atm
Température initiale (T₁) = 300 K
Pression finale (P₂) = 3,0 atm
Appliquez l'équation de la loi de Gay-Lussac :
\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]
Visualisons la loi de Gay-Lussac avec notre exemple :
Cette représentation visuelle montre :
L'état initial avec une pression et une température plus basses
L'état final avec une pression et une température plus élevées
La relation directe entre la pression et la température
Le rapport constant entre la pression et la température (P₁/T₁ = P₂/T₂)
Cet exemple démontre comment la loi de Gay-Lussac régit le comportement des gaz, montrant que lorsque la pression augmente, la température augmente proportionnellement, et vice versa, tandis que leur rapport reste constant.
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