Exercices :
A. Volume fixe (loi de Charles)
1. Un gaz est enfermé dans un récipient rigide à la pression de 950 hPa et sa température est de 20°C.
a) Que vaut sa pression si la température passe à 40°C ? Rép. 1015 hPa
b) Que vaut sa pression si la température passe à 0°C ? Rép. 885 hPa
c) Que doit valoir la température pour que la pression double ? Rép. 313°C
2. Un gaz est enfermé dans un volume donné, sa pression valant 500 hPa et sa température 20°C.
(a) Que doit valoir la température pour que la pression tombe à 250 hPa? Rép. -127°C
(b) Que vaut la pression si la température passe à 100°C? Rép. 636 hPa
B. Température fixe (loi de Boyle-Mariotte)
3. Un gaz (de l'air) a initialement un volume de 30 ml et une pression de 200 hPa. Sa température reste
constante et vaut 20°C.
(a) On double le volume. Que vaut alors la pression? Rép. 100 hPa
(b) La pression passe à 250 Pa. Que vaut le volume? Rép. 24 ml
C. Pression fixe (loi de Gay-Lussac)
4. Un gaz (de l'air) a initialement un volume de 30 ml et une pression de 200 hPa qui restera fixe. Sa
température vaut initialement 20°C.
(a) La température est augmentée à 60°C. Que vaut alors le volume? Rép. 34 ml
(b) La température passe à 0°C. Que vaut le volume? Rép. 28 ml
(c) On aimerait doubler le volume initial. Quelle doit être alors la température du gaz? Rép. 313 °C
D. Gaz parfaits
5. Un gaz (de l'air) a initialement un volume de 30 ml et une pression de 200 hPa. Sa température vaut 20°C.
(a) Combien de moles d'air sont contenues dans ce volume d'air? Rép. 0,246.10-3 mol
(b) La masse d'une mole d'air est de 29 g. Quelle masse de gaz y a-t-il dans le volume précédent?
Rép. 0,0071 g.
6. On enferme une mole d'air à 0°C dans un volume de 1 m3.
(a) Combien y a-t-il de molécules d'air dans ce volume?
(b) Quelle est la pression de l'air dans ce volume? Rép. 2,27 kPa
7. Estimer le nombre de moles d'air qu'il y a dans une salle de classe (dimension: 6 X 6 X 3 m3), la
température y étant de 24°C et la pression atmosphérique de 980 hPa. Quelle masse d'air cela représente-
t-il? Rép. 4,29.103 mol ; 124 kg
E. Divers
8. De l'air (gaz parfait) est enfermé dans un récipient de 100 ml à 20°C et une pression de 980 hPa. On
chauffe l'air à 80°C. (a) Que vaut alors la pression? (b) Quelle est la masse d'air contenue dans le
récipient? Rép. 1'180 hPa ; 0,117 g
9. Un gaz parfait est contenu dans un récipient, sa température valant –40°C. On le chauffe de manière à
doubler à la fois son volume et sa pression. Quelle est alors la température de ce gaz? Rép. 659°C
10. Quelle est la masse d'air occupant un volume de 2 litres à une pression de 1 bar et une température de
27°C ? Rép. 2,33 g
11. Quel est le volume occupé par 1 g d'air à 20°C et à pression normale? Rép. 0,829 l