PROPRIÉTÉS ET LOIS DES GAZ Celles-ci décrivent les relations existant entre les variables d’état, la pression (p), la température (T) et le volume (V) d'une quantité de gaz donnée (de masse m, composée de N particules correspondant à un nombre de moles égal à n). Les lois sont de simples relations obtenues de manière expérimentale et se référant à la loi des <>. Les molécules de gaz sont considérées comme ponctuelles et aucune force ne doit interagir entre elles. Elles se rencontrent en mode élastique, entre elles et avec les parois qui délimitent l’espace.
Le VIDE représente l’absence totale de matière et a plutôt un sens essentiellement philosophique (« horror vacui », l’horreur du vide). Dans le registre technique, on désigne par VIDE l’espace dans lequel la pression est inférieure à la pression atmosphérique. Le VIDE ABSOLU est considéré comme l’absence de matière dans une portion de volume, mais il n’est pas réalisable. Il vaut mieux le définir comme le meilleur vide pouvant être généré à l’intérieur d’un espace donné, étant donné l’impossibilité d’éliminer complètement tous les gaz (hydrogène, oxygène, azote, néon et argon sont des exemples de gaz permanents). Il arrive souvent, par ailleurs, d’entendre parler du vide comme d'une entité physique, venant s'opposer à la notion de pression. En réalité, la pression représente la seule unité de mesure, que ce soit pour les valeurs supérieures à la pression atmosphérique ou pour les valeurs inférieures.
La PRESSION se définit comme le résultat d’une force agissant perpendiculairement à une unité de surface. Les gaz sont formés d’un grand nombre de particules perpétuellement en mouvement. Lorsque celles-ci entrent en collision avec une surface, de telles collisions provoquent une poussée, pouvant être mesurée comme une force. La pression est la somme de toutes les forces produites par les particules par unité de surface. Lorsqu’elles se trouvent en équilibre thermodynamique, les particules composant les gaz se répartissent uniformément dans l’espace, la pression et la composition des gaz étant uniformes en tout point du récipient.
L’unité de mesure du Système International (SI) est le Pascal [Pa], représentant la pression résultant d'une force d’un Newton [N] appliquée sur une surface d’un mètre carré [m2]. Cependant, le Pascal représente une unité de grandeur relativement faible par rapport à celles auxquelles on avait l’habitude de se référer auparavant. Les multiples de cette unité sont donc fréquemment utilisés : 1 hPa = 100 Pa (1 mbar), 1 kPa = 1 000Pa (0,1 bar), MPa = 1 million de Pa (10 bar). L’utilisation du bar et du mbar demeure tolérée, le Pa et ses multiples remplaçant peu à peu le grand nombre des autres unités de mesure de pression qui étaient très largement utilisées (mmHg, mmH2O, Torr, atm, psi). Le tableau représente les unités de mesure de la pression les plus répandues, avec les facteurs de conversion correspondants.
La pression atmosphérique a une valeur d’environ 1 bar absolu (1 013 mbar), un manomètre, indiquant le zéro à la pression atmosphérique et un signal négatif dans le cas du vide, mesure la pression relative en tant que déviation par rapport à la pression atmosphérique. En réalité il n’existe pas de pressions négatives. Dans certains cas, on indique en pourcentage la valeur du vide produit, en considérant le vide absolu comme étant égal à 100 %. Il n’est pas suffisamment représentatif et son domaine d’application rend l’indication subjective. Il est plus correct d’exprimer la valeur de la pression, ou du vide, en indiquant sa valeur absolue. Étant entendu que la valeur zéro de la pression est inatteignable dans la pratique, l’indication de la valeur de vide s’exprime par un nombre décimal avec autant de zéros après la virgule que la valeur de pression est faible, ou que le vide est poussé. Pour des raisons pratiques, on préfère des expressions logarithmiques plutôt que l’écriture d’une infinité de zéros avant le premier chiffre significatif. Pour éviter ensuite toute interprétation subjective, le domaine des pressions inférieures à la pression atmosphérique, que l’on définit comme étant le vide, se subdivise en différentes indications sur son niveau.
