Définition intuitive de la pression d'un gaz
La pression exercée par un gaz sur une paroi provient de la somme des chocs de chaque molécule sur cette paroi. On comprend alors aisément que lorsqu'on réduit le volume d'un gaz, alors la fréquence des collisions est plus forte, donc la pression augmente.
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Deux constatations élémentaires s'imposent :
Plus il y a de molécules par unité de volume, plus il y a de chocs : la pression \(\textrm P\) est proportionnelle à la concentration \(\textrm c\).
Plus l'énergie du gaz est importante, plus la pression augmente : il y a proportionnalité entre \(\textrm P\) et \(\mathrm{<E_c>}\), donc entre \(\textrm P\) et \(\textrm T\).
En résumé, on a :
\(\mathbf{P=\textrm k.c.T}\)
Or, en regardant la relation trouvée précédemment, on retrouve que la constante de proportionnalité est \(\textrm R\) (voir ci-dessous).
Explication : La concentration
\(\mathrm{c=\frac nV}\) . D'après la loi des Gaz Parfaits[1], on a :
\(\mathrm{c=\frac{P}{\textrm R.T}}\)