Ce qui se passe au niveau des molécules c'est le monde nanoscopique.
On y voit des molécules filant à toute vitesse et se cognant, rebondissant sur les parois, s'attirant les unes les autres, tournoyant sur elles mêmes ... un jeu de billard avec des protectiles de formes non sphériques et qui se contorsionnent.
Même avec les ordinateurs les plus performants, montés en réseaux parallèles, le nombre d'équation à traiter pour une mole de gaz (6.1023 molécules) est tellement hors de portée que ce n'est pas demain la veille que l'on pourra se passer de traiter la thermodynamique avec les grandeurs macroscopiques. De plus, ce sont les seules grandeur accessibles à nos mesures.
La pression: grandeur abstraite qui se manifeste par les forces pressantes.
F = P . S
P est la pression en pascals (Pa) , S est l'aire de la surface considérée, en m². F est la force presssante en newtons (N). La force pressante est le résultat des chocs des molécules contre la paroi. Les molécules sont renvoyées dans le volume et la paroi est rempoussée vers l'extérieur. Comme il y a énormément de chocs à chaque instant, statistiquement, la paroi ne subit qu'une poussée perpendiculaire à la surface. Les forces pressantes sont perpendiculaires aux parois (si le gaz n'est pas animé d'un mouvement d'ensemble ... on dit qu'il est en équilibre)
La température. Elle est reliée à l'énergie cinétique des molécules. Cette dépendance est explicitée dans la fiche de
C'est une grandeur moyenne portant sur une très grande quantité de molécules: elles n'ont pas toutes la même vitesse. Le thermomètre, objet macroscopique donne la valeur moyenne. La physique utilise l'échelle "kelvin" qui est celle avec laquelle les formules sont les plus faciles à manipuler.
La quatrième grandeur d'état, c'est le volume, il s'exprime en m3 qui est l'unité légale du Système Internationnal.
La première est la quantité de matière: on la note "n" avec, en indice le symbole de l'espèce chimique si il y en a plusieurs dans le récipient dans lequel on fait des calculs.
la relation avec le monde nanoscopiques est:
nombre de moléculesX = nX.Na
Na est le nombre d'Avogadro