une théorie physique expliquant les propriétés et le comportement de la matière par le mouvement et l'interaction de ses plus petites particules : atomes, molécules et ions.
Formule de la concentration moléculaire : n = N / V — rapport du nombre de molécules au volume
n — concentration de particules (molécules) par unité de volume. Elle est utilisée pour calculer la pression et d'autres grandeurs macroscopiques dans un gaz.
Formule de la pression des gaz parfaits : P = (1/3)·m·n·v²̄ — relation de la pression à la masse, la concentration et la vitesse quadratique moyenne des molécules
La pression des gaz s'explique par les collisions moléculaires avec les parois.
m — masse d'une particule,
v²̄ — vitesse quadratique moyenne,
n — concentration.
Cette équation relie les paramètres microscopiques à la pression macroscopique.
Formule de l'énergie cinétique : K = (1/2)·m·v² — énergie de mouvement d'une particule de masse m et de vitesse v
C'est l'énergie mécanique de translation d'une seule particule. v — vitesse instantanée de la molécule.
Formule de la pression par l'énergie cinétique moyenne : P = (2/3)·n·K̄
K̄ — énergie cinétique moyenne d'une particule. Cette forme montre que la pression est proportionnelle à l'énergie des molécules.
Formule de l'énergie cinétique moyenne des molécules : K̄ = (3/2)·k·T — la température est proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne du mouvement des particules
La température est proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne du mouvement des particules. k — constante de Boltzmann. La formule est fondamentale pour relier la TCM à la thermodynamique.
Formule de l'énergie cinétique : W = (1/2)·m₀·v² — énergie de mouvement d'une particule de masse m₀ et de vitesse v
m₀ — masse d'une molécule, v — vitesse instantanée. C'est la base pour dériver la pression et l'énergie moyenne d'un gaz.
Formule de la pression des gaz parfaits : p = (2/3)·n·W̄ — la pression est proportionnelle à la concentration moléculaire et à leur énergie cinétique moyenne
La pression d'un gaz parfait est directement proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne de ses molécules. La formule est dérivée à partir de la modélisation du mouvement chaotique des molécules.
Formule de la relation entre l'énergie cinétique moyenne des molécules et la température : W̄ = (3/2)·k·T
La température des gaz sert de mesure de l'énergie cinétique moyenne de ses molécules. C'est une relation fondamentale entre les paramètres macro et micro.
Formule de la vitesse quadratique moyenne des molécules : v = √(3RT / μ) — dépend de la température, de la constante des gaz et de la masse molaire
La formule permet de trouver la vitesse moyenne des molécules à une température donnée. μ — masse molaire du gaz, R — constante universelle des gaz.
Formule de l'état des gaz parfaits : p·V = N·k·T = n·R·T — relation entre pression, volume, température, nombre de particules et quantité de matière
Relie les paramètres macroscopiques du gaz : pression, volume et température —
aux paramètres microscopiques : nombre de particules N ou quantité de matière n.
La formule se présente sous deux formes :
• Microscopique : pV = NkT
• Macroscopique : pV = nRT
Formule de l'état des gaz parfaits via la masse : p·V = (m / μ)·R·T — relation entre pression, volume et température avec la masse du gaz et la masse molaire
m — masse du gaz, μ — sa masse molaire. La formule est utile pour les calculs avec une masse de substance donnée.
Formule de la relation entre la constante universelle des gaz, le nombre d'Avogadro et la constante de Boltzmann : R = NA·k
Cette relation permet de passer des paramètres microscopiques (via k) aux formes macroscopiques (via R). NA — constante d'Avogadro.
Formule de la vitesse quadratique moyenne des molécules : v²̄ = (3·k·T) / m₀ — dépend de la température, de la constante de Boltzmann et de la masse d'une molécule
Permet de calculer l'activité cinétique moyenne des molécules à une température donnée. k — constante de Boltzmann, m₀ — masse d'une molécule.
Formule de la vitesse effective (quadratique moyenne) des molécules : vrms = √(v²̄) — racine carrée de la vitesse quadratique moyenne
C'est la racine carrée de la vitesse quadratique moyenne. Utilisée dans les calculs de pression, de quantité de mouvement, de flux de chaleur. Plus la température est élevée — plus vrms est élevée.
Formule de la vitesse quadratique moyenne des molécules : v = √(3·R·T / μ) — dépend de la température, de la constante universelle des gaz et de la masse molaire
Montre la dépendance de la vitesse moyenne à la température et à la masse molaire du gaz. Utile pour les calculs où μ — la masse molaire de la substance — est donnée.