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Quelle est l’équation qui relie le volume d’un gaz, 𝑉, à son nombre de moles, 𝑛, et à son volume molaire, 𝑉 m?
La relation entre le volume et le nombre de moles d'un gaz est décrite par la loi d’Avogadro, qui stipule que le volume et le nombre de moles d’un gaz sont directement proportionnels à température et pression constantes. Cela signifie que, lorsque le nombre de moles d’un gaz augmente, le volume occupé par ce gaz augmente également à un taux constant. Puisque ces deux grandeurs sont directement proportionnelles à température et pression constantes, un graphique du nombre de moles d’un gaz par rapport à son volume correspondra à une droite de régression linéaire, qui passe par l’origine.
Voici le graphique d’une proportion directe générale dans laquelle 𝑦 est directement proportionnel à 𝑥. L’équation de la droite de régression d’une relation proportionnelle directe a la même formule générale qu’une équation linéaire, soit 𝑦 est égal à 𝑘 fois 𝑥 ou 𝑦 est égal à 𝑥 fois 𝑘, où 𝑘 est une constante de proportionnalité qui représente une valeur utilisée pour relier 𝑥 et 𝑦. Comme le volume et le nombre de moles d’un gaz sont directement proportionnels, nous pouvons supposer que l’équation de la droite de régression est : le volume est égal au nombre de moles fois une constante de proportionnalité 𝑘.
La constante de proportionnalité utilisée pour relier le volume et le nombre de moles d’un gaz s’appelle le volume molaire et est représentée par le symbole 𝑉 m. Le volume molaire indique le volume occupé par une mole d’un gaz à une température et une pression spécifiques. Cette valeur variera en fonction de la température ou de la pression. Si nous remplaçons 𝑘 par le volume molaire dans l’équation, nous obtenons l’équation suivante : le volume est égal au nombre de moles fois le volume molaire. Par conséquent, l’équation qui relie le volume d’un gaz, son nombre de moles et son volume molaire est 𝑉 est égal à 𝑛𝑉 m.
