Bonjour,
 
petite question technique.
 
Quand on comprime un gaz, est-ce qu'il se réchauffe ou se refroidit ?
 
nb: ce n'est pas pour un devoir, mais parcequ'un y'a un débat entre des potes...
 

Compression -> chaleur
Détente -> froid
Principe du frigo.

ok, ça c'est mon point de vue et celui d'un autre pote.
 
un autre me dit que c'est l'inverse et prend pour exemple l'azote liquide qui est du coup très froid...
 
une idée/explication ?
 
 
merci

c'est parce-que vous melangez 2 choses...  
 
D'une, on peut tres bien compresser un gaz a temperature constante (compression isotherme). C'est grosso-modo ce que tu fais quand tu gonfle un ballon de baudruche.
 
De deux, l'azote "liquide", il est pas froid, il est a temperature ambiante. C'est justement a la detente qu'il se refroidis.

Quand on refroidit suffisament un gaz il se liquéfie, mais ce n'est pas le gaz qui produit du "froid".
L'azote liquide est à pression ambiente.
 
 
Prend l'eau c'est plus simple.
Très chaud - vapeur
ambient jusqu'a 0C -  liquide
Inférieur à zéro - solide.
 
L'eau change d'état car c'est toi qui change sa température et pas l'inverse.
 
Quand on comprime un gaz, il faut de l'énergie pour "rapprocher" ses molécules, le frottement généré par la compression provoque de la chaleur. c'est comme si tu frottais tes mains très fort l'une contre l'autre.
 
Lorsqu'on détend, c'est l'inverse.

 
   
Vi perte par convection, radiation et conduction, ta main va se refroidir.
Mais tu ne fais pas "du froid", tu transfères ton excès de chaleur au milieu, plus froid.

PV = nRT pour les gaz parfait, tout est la dedans

 
Nan (mais je pinaille)  
 
L'évaporation de la transpiration consomme de l'énergie (changement d'état), énergie prise sur ta peau sous forme de chaleur.
Donc on ne "crée pas du froid" on transfère de la chaleur d'un point à un autre.

merci en tout cas...ça confirme bien mon opinion.
 

Hmm en fait c'est un peu plus compliqué que ça. Tout dépend de la transformation envisagée et du coéfficient de Joule-Thomson du gaz aux conditions considérées.
 
A température ambiante par exemple, l'hélium et l'hydrogène ont un coéfficient de JT négatif, ce qui signifie qu'un détente isenthalpique résulte non en un refroidissement mais un échauffement du gaz par example, ce qui est assez contre intuitif.

 
Dans le même ordre d'idée, j'ajoute que si vous saisissez d'une main un bout de métal à 20°C vous aurez une sensation de froid, ce qui ne sera pas le cas si vous saisissez un bout de bois à la même T°C.
Ceci s'explique par le fait que la conduction thermique est bonne dans le métal, tandis que le bois est un isolant thermique. Ainsi, l'échange de chaleur entre le métal et la main est meilleur qu'entre le bois et la main, accentuant donc l'effet de froid au contact du métal.

 
Quand on comprime ça chauffe. Certe, mais pourquoi ? Tout simplement parceque la quantité d'énergie dans le gaz reste la même, mais quand on diminue le volume la concentration d'énergie augmente, c''est pour ça que la t° augmente.
 
Maintenant si on laisse le gaz comprimé se mettre à température ambiante, il va perdre l'énergie qu'il contenait. Donc quand on le décompresse et qu'il revient à son volume initial, il contient moins d'énergie, et devient alors plus froid. Effectivement, c'est le pricipe du frigo  

 
Je suis pas expert mais j'ai un doute.
La compression rapproche les atomes, augmente les collisions entre eux, donc il y a echauffement thermique du à ce "frottement" entre les atomes de gaz, donc la quantité d'énergie augmente et fortement d'ailleurs, un compresseur ça dégage beaucoup de chaleur.
 
Enfin en décompression, je suis pas sur non plus que ce soit le gaz lui même qui se refroidisse.
Il reprend de la chaleur aux alentours (il aurait donc tendance à se réchauffer à nouveau, mais avec un plus grand volume, donc moins perceptiblement), donc il refroidit toute matière à son contact en lui absorbant de la chaleur.

 
Si un compresseur chauffe, c'est du en grande partie au fait qu'il doit fournir un travail mécanique et que comme on ne peut pas fournir un travail avec un rendement de 100 %, il y a forcément une dissipation thermique. Le phénomène est similaire lorsqu'on utilise une pompe à vélo, le corps de la pompe chauffe très vite à cause du frottement du piston sur le tube de la pompe, et non à cause de la compression.
 
Et dans une détente, le gaz se refroidi bien, il suffit de regarder comment givre le détendeur d'une bouteille HP... dans une détente, la température totale reste constante et comme la vitesse de l'écoulement augmente, la température chute.

 
Pour le compresseur c'est exact, en dehors du gaz, c'est lui qui fournit l'essentiel de la chaleur, c'est le même principe que pour un moteur à essence thermique de voiture, c'est plus un système de chauffage qu'un système de propulsion vu le faible rendement    
 
Par contre pour la détente il y a un truc qui m'échappe.
 
Le gaz se détend OK, or le récipient se refroidit (genre bombe aéorosol qui se couvre d'eau condensée) donc c'est bien que la chaleur (l'énergie) contenu dans le récipient est transférée qque part, donc pour moi, le gaz en se détendant absorbe la chaleur alentour (bombe) la bombe perd de la chaleur et donc se refroidit, en se refroidissant la bombe, refroidit à son tour son contenu, le gaz sous pression en se refroidissant se "contracte" donc perd de la pression.
Ce qui explique qu'au bout de qques instants plus rien ne sort de la bombe (ou presque) parce que la pression à l'intérieur est trop faible, le gaz est trop froid, il n'a plus de source de chaleur suffisante pour se détendre.
 
Donc à priori, en se détendant le gaz prend de l'énergie, donc il se réchauffe, mais son environnement qu'il à refroidit, le refroidit à son son tour par convection ou conduction.
D'ailleurs, pour les moteurs à air comprimé on est obligé de chauffer le circuit de détente pour éviter la perte de pression et donc la baisse du travail fournit, le fait de chauffer permet de conserver une détente optimale du gaz, donc le gaz absorbe en continue cette énergie, donc il se réchauffe, non    
 
Là ya un truc qui me chiffonne, j'ai ptet tout faux, vu mes faibles connaissances en physique.  

Je ne suis pas sûr d'avoir bien compris où tu veux en venir
 
Je vais donc faire une réponse qui risque d'être à côté de la plaque.
 
Il faut comprendre que toutes les détentes ne se valent pas.
 
Tu peux d'une part détendre un gaz en extrayant un travail. C'est le cas dans une turbine. Ce faisant, l'enthalpie du gaz diminue, ainsi que son énergie interne. La température d'un gaz étant liée à son énergie, il est donc normal que le gaz se refroidisse (tout simplement, les particules ont moins d'énergie cinétique).
 
D'autre part, on peut aussi considérer une détente isenthalpique, comme c'est le cas dans une vanne Joule-Thomson. Dans ce cas, la situation est plus compliquée. Aucun travail n'est extrait, et pour un gaz parfait idéal, le modèle théorique ne prédirait ni abaissement ni élévation de la température. Dans la réalité, le coéfficient de Joule-Thomson d'un gaz n'est jamais égal à 1 : il varie selon les conditions. Pour tout gaz, il existe une température dite "température d'inversion" au-dessus de laquelle une détente isenthalpique s'accompagne d'un réchauffement du gaz. Cette température est en générale assez élevée pour les gaz habituels, ce qui fait que la situation se rencontre rarement en pratique.
 
Cependant, elle est faible pour l'hélium et l'hydrogène, ce qui fait qu'aux conditions ambiantes, ces deux gaz se réchauffent en cas de détente isenthalpique. Ce méchanisme traduit en fait la présence de deux phénomènes concurrents relatif à la répartition entre l'énergie cinétique et l'énergie potentielle dans les gaz.

 
Non, tu fournis de l'énergie à ton gaz : précisément le travail de la force qui compresse l'enceinte : F*l. Ce travail sera d'ailleurs restitué par le gaz lors du retour de l'enceinte à son volume initial.
 
Sinon, je pense que la confusion (pour le premier post) vient de la contradiction apparente entre :
1) quand on compresse un gaz, il s'échauffe.
2) une même quantité de gaz occupe moins de volume s'il est plus froid (à pression équivalente) : quand on chauffe un ballon, il gonfle.
 

 
Oui, c'était pour imager Mais l'élévation de température vient surtout de la concentration d'une même quantité de chaleur dans un volume plus réduit. L'énergie que tu fournit pour la compression est stocké sous forme d'énergie elastique, pas de chaleur, c'est pour ça que j'en ai pas tenu compte (un peu comme dans un ressort, quand on le comprime il emmagasine de l'énergie, mais il chauffe pas tant que ça )