Grandeurs physiques liées à la quantité de matière – Cours
Résumé et Points Clés
Grandeurs physiques liées à la quantité de matière
Ce cours traite des grandeurs permettant de quantifier la matière, en se concentrant sur la quantité de matière (n), exprimée en mole (mol). Une mole correspond au nombre d’Avogadro (NA = 6,02×1023 mol-1).
Pour les solides et liquides :
- Relation masse / quantité de matière : n = m / M, où m est la masse et M la masse molaire.
- Relation avec la masse volumique (ρ) : n = (ρ × V) / M, où V est le volume.
- Relation avec la densité (d) : d = ρ / ρeau. La quantité de matière peut s’écrire : n = (d × ρeau × V) / M.
Pour les gaz :
- Loi de Boyle-Mariotte : À température constante, pour une quantité de gaz donnée, P × V = constante.
- Équation d’état des gaz parfaits : P × V = n × R × T, où P est la pression, V le volume, n la quantité de matière, T la température en Kelvin et R la constante des gaz parfaits (8,314 Pa.m³.mol-1.K-1).
- Volume molaire dans les CNTP : Vm = 22,4 L.mol-1.
- Densité d’un gaz par rapport à l’air : d = M / 29 (où M est la masse molaire du gaz).
Conseils pour l’examen : Maîtrisez les formules clés (n = m/M et P V = n R T). Entraînez-vous aux conversions d’unités (g/mol, L, m³, °C en K). Pour les exercices, identifiez d’abord les données et la grandeur à calculer pour choisir la bonne relation.