Gaz

Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules particulièrement faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l'état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper tout le volume disponible. Cette phase forme l'un des trois états dans lequel peut se trouver un corps pur, les autres étant les phases solide et liquide. Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est nommé vaporisation. On qualifie alors le corps de vapeur (par exemple la vapeur d'eau).

À basse pression, les gaz réels ont des propriétés identiques qui sont assez bien décrites par le modèle du gaz parfait. La masse volumique d'un corps pur atteint son minimum à l'état gazeux. Elle décroît sous l'effet d'une baisse de pression (loi de Gay-Lussac et loi de Charles) ou d'une hausse de la température (on parle de dilatation des gaz). Les mouvements chaotiques des molécules qui composent le corps le rendent informe et lui permettent d'occuper entièrement l'espace clos qui le contient.

Étymologie

Le mot gaz vient du grec kaos ou du néerlandais gas ; le mot a été proposé au XVII^e siècle par le chimiste flamand Jan Baptist van Helmont. Le mot gas était utilisé en néerlandais depuis le XVI^e siècle pour désigner l'air généralement, il s'agit en fait de la du mot grec chaos prononcé à la néerlandaise.

Généralités

Les gaz sont miscibles entre eux : on parle de mixage pour l'action de mélanger et , de mélange gazeux pour l'état mélangé. Exemple : l'air sec, épuré de son dioxyde de carbone, est un mélange composé essentiellement de 78 % de diazote (N₂), de 21 % de dioxygène (O₂) et de 1 % d'argon (Ar).

Un gaz peut se dissoudre dans l'eau (loi de Henry), ou d'autres liquides (comme le sang. Par exemple la pression d'oxygène dans le sang artériel PaO2 est de 85 +/-5 mmHg, et la pression du dioxyde de carbone PaCO2 est de 40 +/-4 mmHg. Les gaz dissous dans le sang peuvent créer des embolies gazeuses en cas de décompression rapide lors d'une plongée sous-marine -les gaz inertes hélium ou hydrogène sont en cause. Un gaz peut même se dissoudre (faiblement) dans un métal (adsorption, désorption).

La combustion des gaz oxydables est particulièrement importante en chimie, en chimie organique et , par conséquent dans la vie courante.

Gaz et thermodynamique

Des transformations d'état, les transitions de phase, affectent les gaz.

Le passage direct de l'état solide à l'état gazeux est nommé sublimation (par exemple, le dioxyde de carbone CO₂, ou neige carbonique)  ; l'inverse se nomme condensation.

Lorsque un liquide passe à l'état gazeux, il y a vaporisation (soit par évaporation, soit par ébullition). L'inverse se nomme la liquéfaction.

• Dans le domaine de la physique :
  • gaz parfaits
  • gaz réels
  • ionisation des gaz
  • théorie cinétique des gaz

• Pour les applications technologiques :
  • compression des gaz
  • Histoire de la liquéfaction des gaz
  • machine à vapeur
  • moteur à gaz
  • moteur à explosion

• En relation avec les phénomènes atmosphériques :
  • air
  • atmosphère
  • effet de serre et les gaz à effet de serre
  • ozone et couche d'ozone.

Gaz et optique

• réfraction gazeuse (loi de Gladstone, aberration)
• absorption lumineuse, émission (loi de Kirchhoff)
• gaz coloré (par exemple le dioxyde d'azote NO₂ est roux)
• lampe à gaz
• jets atomiques…

Gaz, usage industriel et technique

• air liquide,
• gaz combustible, moteur, réacteur à gaz, usine à gaz,
• gaz comprimé
• gazogène
• moteur au GPL
• gazoduc
• ballons à gaz, dirigeables, aérostats
• Gaz propulseur pour des aérosols
• Gaz réfrigérant

Gaz et biologie

• digestion : avoir des gaz, roter
• respiration, asphyxie, gaz méphitique, gaz irritant (par exemple, le dioxyde de soufre, SO₂), empoisonnement gaz toxique, mélange de gaz en plongée sous-marine et bouteille à gaz, ivresse des profondeurs…
• anesthésiant, hilarant (N₂O), puant, brûlant la peau, lacrymogène …
• gaz dissous, embolie gazeuse.
• gaz neurotransmetteur (NO).
• gaz neurotoxique
• gaz de protection alimentaire
• …

Gaz ultrafroids

• Refroidissement d'atomes par laser
• Condensat de Bose-Einstein
• Gaz de fermions dégénéré

Expressions françaises

• moins de gaz
• avoir des gaz
• avoir le gaz (de ville)
• vite fait sur le gaz
• ça gaze
• mettre les gaz
• mettre de l'eau dans le gaz
• remettre les gaz
• rouler plein gaz
• mais c'est une usine à gaz !
• ça sent le gaz
• il y a de l'eau dans l'gaz, il y a de l'orage dans l'air.
• y a du gaz (escalade)
• chambre à gaz
• être gazé, gaz de combat, ypérite, lacrymogène, neurotoxique…
• explosion gazeuse, grisou

Voir aussi

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