Quelle limite à cette simulation ce calcul met-il en évidence? Donner 6 nouveaux coups de pompe Quelle grandeur fait-on directement varier? Mesurer la nouvelle pression P 3 On peut considérer que le nombre de coups de pompe est proportionnel à la quantité de matière. Calculer le rapport n 3 /n 1. Propriétés du gaz - Loi du gaz idéal, Théorie moléculaire cinétique, Diffusion - Simulations interactives PhET. Le comparer au rapport P 3 / P 1. Constats des mesures précédentes: la pression augmente si le volume diminue. la pression augmente si la température augmente. Ces constatations sont-elles en accord avec l'équation de gaz parfaits? La pression se retrouve aussi dans la formule P = F / S; une force sur une surface. Interpréter les constats précédents avec cette formule.
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La loi des gaz parfaits L'équation de gaz parfait (PV = nRT) repose sur les hypothèses simplificatrices suivantes: – Les molécules de gaz sont soumises à un mouvement constant, aléatoire et linéaire. – Le volume occupé par les molécules est négligeable par rapport au volume de l'enceinte. – Les collisions entre les molécules sont élastiques et ne donnent lieu à aucune perte d'énergie cinétique. – Les molécules ne sont soumises à aucune force intermoléculaire de répulsion ou d'attraction du fait des charges moléculaires. La simulation des gaz parfaits néglige donc le fait que les molécules ont un volume fini et que le gaz n'est pas infiniment compressible. Pertes de charge des gaz parfaits: une modélisation imparfaite Bien que la loi des gaz parfaits soit fort utile pour une description simplifiée des gaz, elle n'est jamais complètement applicable aux gaz réels. On peut s'en rendre compte en exprimant l'équation des gaz parfaits ainsi: PV/RT = n. Equation d'état d'un gaz parfait. Sous cette forme, l'équation des gaz parfaits signifie que pour 1 mole de gaz parfait (n = 1), la quantité PV/RT est égale à 1 quelle que soit la pression P. Or, dans des conditions réelles d'écoulements de gaz telles que décrites précédemment, PV/RT n'est plus égal à 1.
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Illustration symbolique de la loi des gaz parfaits PV=nRT. Noter bien que dans ce modèle, les molécules sont ponctuelles, qu'elles n'interagissent que pendant les chocs et que ces chocs sont supposés élastiques. Cliquer sur les icônes correspondants pour doubler le volume, le nombre de particules ou la température.
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Lorsque l'on cherche à calculer les pertes de charge dans des tuyauteries pour des écoulements de gaz, on a souvent recours à l'hypothèse simplificatrice de « gaz parfait ». L'écart entre les conditions réelles d'écoulement et le comportement idéal du gaz est ainsi négligé. Cet écart est généralement assez faible dans le cas d'écoulements à faible pression. Simulation gaz parfait par. Toutefois, avec des pressions plus élevées, des débits plus importants, de faibles températures ou bien au voisinage de points de changement d'état du fluide, des erreurs de calcul significatives peuvent apparaître, et l'hypothèse de gaz parfait n'est plus valable. Les écarts à l'idéalité du fluide doivent être pris en compte. Ainsi, lorsque l'on réalise des calculs sur des écoulements de gaz, il est crucial d'utiliser un logiciel adapté dont les calculs ne reposent pas sur le modèle de « gaz parfait ». C'est le cas du logiciel FLUIDFLOW, qui résout numériquement les équations de conservation à partir des conditions réelles du gaz modélisées par une équation d'état.
Toutefois, elle doit être utilisée avec vigilance, en s'assurant que les conditions du calcul entrent dans les critères de validité de la loi. Le logiciel FLUIDFLOW s'affranchit de l'hypothèse simplificatrice de gaz parfait, source d'imprécisions et d'erreurs de calcul. FLUIDFLOW résout les calculs en s'appuyant sur une équation d'état qui tient compte des conditions réelles du gaz. Il prend en compte le facteur de compressibilité du gaz (Z) et résout numériquement les équations de conservation de la masse, de l'énergie et de la quantité de mouvement sur des incréments de longueur de tuyauterie. Simulation gaz parfait d. Les résultats de calcul sont ainsi beaucoup plus précis que ceux obtenus avec une approximation de gaz parfait. De plus, dès lors que l'on travaille avec des mélanges de gaz, les calculs deviennent encore plus complexes. L'utilisation d'un outil de calcul spécialisé est incontournable pour éviter tous les risques d'erreurs résultant d'hypothèses simplificatrices telles que la loi des gaz parfaits.
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