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Expansion d'un gaz et pression atmosphérique

L'expansion d'un gaz peut être observée lorsqu'on injecte un gaz comprimé dans un contenant qui n'est pas rigide et dont le volume est variable. L'impact des collisions sur les parois du contenant crée une pression sur celui-ci, et son volume augmente (puisque le gaz occupe tout l'espace disponible). On dit alors que le gaz se dilate et cela accroît l'espace entre les particules.

Cette expansion ou dilatation du gaz à l'intérieur du contenant est plus ou moins grande selon la pression atmosphérique. En effet, le gaz se dilate ou se comprime de façon à ce que la pression à l'intérieur du contenant soit égale à la pression atmosphérique (pression appliquée sur l'extérieur du contenant). Si la pression atmosphérique diminue, la pression à l'intérieur du contenant doit aussi diminuer. Pour ce faire, le gaz se dilate de façon à augmenter le volume du contenant selon une relation inversement proportionnelle à la pression. L'augmentation du volume occupé par une même quantité de gaz a pour effet de diminuer le nombre de collisions, ce qui explique la diminution de pression à l'intérieur du contenant.

L'utilisation d'un ballon-sonde en météorologie illustre bien ce phénomène d'expansion des gaz. Il est peu gonflé à basse altitude puisque la pression atmosphérique est plus élevée. Toutefois, son volume augmente en haute altitude en raison de la faible pression atmosphérique.

Figure 2.17 du manuel Principes chimiques appliqués à la sécurité incendie, de France Payment et Chantal Secours.

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Localisation : Collège Montmorency, 475, boulevard de l'Avenir, Laval, Québec H7N 5H9
Date : 2020
Auteur : France Payment, Chantal Secours, Anouk Noël
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Ayant droit : CCDMD
Catégorie : Pédagogie
Numéro : 126413

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