E-VI Gaz parfait. Forces et gaz de Van der Waals.



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Mots-clefs : gaz de Van der Waals, forces de Van des Waals, force de Keesom, force de Debye, force de London, viriel de Clausius, point critique, équation d'état réduite, énergie de rotation, énergie de vibration, mélange parfait de gaz parfaits,...

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

On commence, par une approche purement mécanique, à étudier la pression exercée par un gaz sans interaction intermoléculaire sur une paroi, puis la pression au sein du gaz, ce qui n'est a priori pas la même chose.

Avant d'aller plus loin, on étudie les forces de Van der Waals comme moyenne statistique de l'interaction entre dipôles électriques (trois mécanismes dictincts).

La méthode du viriel de Clausius permet alors d'étudier élégamment le gaz parfait et le gaz de Van der Waals monoatomiques.

Les méthodes de la thermodynamique statistique permettent l'étude de l'influence des rotations et des vibrations des molécules pour un gaz polyatomique (ici sur l'exemple diatomique).

On termine enfin par l'étude classique d'un gaz de Van der Waals, la mise en évidence d'un point critique et la justification des mélanges diphasés liquide-gaz.

On donne, in fine, quelques explications minimalistes sur le mélange parfait de gaz parfaits.

Certains paragraphes font appel à la thermodynamique statistique, les uns sont lisibles en admettant le bien-fondé du facteur de Boltzmann dont on pourra dès lors admettre l'expression, les autres pourront être sautés si l'on a pas encore vu le chapitre traitant de la thermodynamique statistique. Désolé, les chapitres s'appellent les uns les autres dans mon approche thématique, il n'y a pas d'ordre pertinent ; au lecteur de papillonner de l'un à l'autre.

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