Calculateur de la loi de Gay-Lussac

Calculez la relation entre pression et température d'un gaz à volume constant.

Calculateur de pression et de température
Saisissez les deux températures absolues et la pression initiale pour trouver la pression finale.

À propos de la loi de Gay-Lussac

La loi de Gay-Lussac décrit comment la pression d'une quantité fixe de gaz varie avec la température absolue lorsque son volume reste constant. La relation est directe : une hausse de la température en kelvins augmente la pression dans la même proportion, tandis qu'une baisse de température réduit la pression. Le calculateur applique P1 divisé par T1 égal à P2 divisé par T2. La pression peut être saisie en pascals, kilopascals, bar, atmosphères ou dans une autre unité, car le résultat conserve l'unité de la valeur initiale. La température doit être exprimée sur une échelle absolue. Le kelvin commence au zéro absolu, ce qui donne un sens physique aux rapports de température. Les valeurs Celsius ne peuvent pas être utilisées directement, car zéro degré Celsius ne représente pas une énergie thermique nulle. Avant d'utiliser le calculateur, convertissez les degrés Celsius en kelvins en ajoutant 273.15. Une température de 27 degrés Celsius correspond ainsi à 300.15 kelvins. Les deux températures doivent utiliser la même échelle absolue. La loi suppose que le gaz est enfermé dans un récipient rigide, que sa quantité ne change pas et que son comportement est proche de celui d'un gaz parfait. Le chauffage accélère les molécules, qui heurtent les parois plus souvent et avec une plus grande quantité de mouvement. Les parois ne pouvant pas se dilater, ces collisions se traduisent par une pression accrue. Ce modèle est utile pour les exercices sur les lois des gaz, les estimations de pression dans des récipients fermés, les discussions sur le stockage des aérosols et la thermodynamique de base. Les systèmes réels peuvent s'écarter de la prédiction à très haute pression, à très basse température, près d'un changement de phase ou lorsque le récipient change de volume. Les calculs de sécurité doivent aussi tenir compte de la résistance du récipient, des dispositifs de décharge, de l'incertitude de mesure et des propriétés des gaz réels. Ce calculateur fournit une estimation proportionnelle explicite, et non une certification d'ingénierie. Vérifiez que les états initial et final concernent le même échantillon de gaz, gardez des unités de pression cohérentes et utilisez des températures absolues mesurées pour obtenir un résultat pertinent. Lors du partage d'un résultat, notez les unités et les hypothèses afin qu'une autre personne puisse reproduire le calcul et l'interpréter correctement.

Exemples de la loi de Gay-Lussac

Ces exemples conservent un volume et une quantité de gaz constants.

Valeurs connuesPression finaleInterprétation
P1 = 1 atm, T1 = 300 K, T2 = 600 KP2 = 2 atmDoubler la température absolue double la pression.
P1 = 100 kPa, T1 = 250 K, T2 = 400 KP2 = 160 kPaLe rapport des températures est de 1.6.
P1 = 2 bar, T1 = 320 K, T2 = 280 KP2 = 1.75 barLe refroidissement réduit proportionnellement la pression.

Comment utiliser le calculateur

  1. Saisissez la pression initiale dans l'unité de pression de votre choix.
  2. Saisissez la température absolue initiale en kelvins.
  3. Saisissez la température absolue finale en kelvins.
  4. Sélectionnez Calculer la pression finale et lisez la réponse dans l'unité de pression d'origine.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la loi de Gay-Lussac ?

Elle indique que la pression d'un gaz est directement proportionnelle à sa température absolue lorsque le volume et la quantité de gaz sont constants. Sa forme courante est P1 divisé par T1 égal à P2 divisé par T2.

Pourquoi la température doit-elle être en kelvins ?

La formule compare des rapports de température, qui exigent une échelle commençant au zéro absolu. L'échelle Celsius est décalée ; ses rapports directs donnent donc des résultats incorrects.

Quelle unité de pression utiliser ?

Vous pouvez utiliser n'importe quelle unité pour la pression initiale. La pression calculée est renvoyée dans cette même unité, car la formule repose sur un rapport.

Cette loi s'applique-t-elle à tous les gaz ?

C'est une bonne approximation pour les gaz au comportement idéal dans des conditions modérées. Les gaz réels peuvent s'en écarter près de la condensation, à haute pression ou à très basse température.

Quelles grandeurs doivent rester constantes ?

Le volume du récipient et la quantité de gaz doivent rester constants entre les états. Si l'un change, la loi combinée des gaz ou un autre modèle convient mieux.