Helium

Dans cette vidéo, Matisse de Studio parle de l'hélium contenu dans une bouteille de volume constant (10 litres) à une pression de 2,1 bar et une température de 300 Kelvin. Il utilise l'équation d'état des gaz parfaits pour calculer la masse d'hélium dans la bouteille, qui est de 3,4 g. Il explique également comment calculer la densité particulière, qui est le nombre d'atomes par unité de volume, en utilisant l'équation d'état des gaz parfaits. La valeur obtenue est de 84 mol/m³. Il aborde ensuite la vitesse quadratique moyenne des atomes, qui correspond à la norme de la vitesse moyenne des molécules dans une pièce. La vitesse quadratique moyenne est calculée à l'aide de l'énergie cinétique moyenne, qui est égale à 1,5 fois la masse molaire fois la vitesse quadratique moyenne au carré. En utilisant des valeurs numériques, la vitesse quadratique moyenne est de 789 m/s. Ensuite, il analyse le cas où la pression passe à 1,4 bar et la température à 290 Kelvin après avoir ouvert la bouteille, ce qui entraîne une fuite de gaz. Il détermine la masse de gaz échappée en utilisant les nouvelles valeurs de pression et de température. La masse de gaz échappée est de 1,1 g d'hélium. Enfin, il explique comment déterminer la température nécessaire pour que la bouteille retrouve sa pression d'origine. Il utilise l'équation des gaz parfaits avec la quantité de matière restante dans la bouteille. La température calculée est de 450 Kelvin. En conclusion, Matisse souligne l'intérêt de cet exercice qui permet de comprendre les équations d'état des gaz parfaits et les variables importantes d'un système. Il encourage les spectateurs à revoir l'exercice de leur côté.