Les gaz sont l’un des trois états de la matière, les deux autres étant les liquides et les solides. Ils se caractérisent par leur faible densité et leur capacité à se comprimer facilement sous l’effet de la pression.

Les gaz sont constitués de molécules qui se déplacent librement dans l’espace disponible. Lorsque les molécules entrent en collision les unes avec les autres ou avec les parois du conteneur, elles exercent une force qui se traduit par une pression. La pression d’un gaz est donc directement proportionnelle à la densité de molécules et à leur vitesse moyenne.

L’état d’un gaz peut être décrit par ses quatre variables principales : la pression, le volume, la température et la quantité de matière. La loi des gaz parfaits énonce que pour un gaz parfait, la pression multipliée par le volume est proportionnelle à la quantité de matière et à la température absolue.

Lorsque la température d’un gaz augmente, les molécules gagnent en énergie cinétique et leur vitesse moyenne augmente, ce qui augmente la pression du gaz. De même, si la pression d’un gaz est augmentée, le volume diminue, car les molécules sont plus rapprochées.

Les gaz peuvent être comprimés, refroidis ou chauffés pour modifier leur état. La liquéfaction est la transition d’un gaz à un liquide, qui se produit lorsque la pression est augmentée ou la température est abaissée en dessous de la température critique du gaz. La condensation est la transformation inverse, de liquide en gaz.

Les gaz ont de nombreuses applications pratiques dans la vie quotidienne, notamment dans les systèmes de climatisation, les moteurs à combustion, les ballons à air chaud, les réacteurs chimiques et les procédés industriels de séparation et de purification.