Tient compte des interactions Transformation de phase et équation d’état Équation d’état : Gaz de van der Waals (empirique) : Quand v >> Gaz idéal a : force attractive (Coulomb). À volume plus petit, la pression est plus faible que dans le cas du gaz idéal. Tient compte des interactions entre les molécules (gaz non idéal) b : force répulsive (sphères dures). Les molécules ne peuvent occuper le même espace.

Unités CO2 J Pression en Pa R = 8.3144 m3 Pa K-1 mol-1 van der Waals : a = 364.77 kPa (dm3 / mol)2 b = 0.043 dm3 / mol v en dm3 (0.001 m3) p en kPa

70 oC 5 oC T = 10 oC (isothermes) cubique

p R Considérons un seul isotherme... M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p v une seule valeur de v ∂p/∂v < 0  stable κ élevé  gaz p2 pA p1 M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p v une seule valeur de v ∂p/∂v < 0  stable κ faible  liquide p2 M N p2 une seule valeur de v ∂p/∂v < 0  stable κ faible  liquide A D B pA p1 J K O v1 v2 v

gmin p v 3 valeurs de v possibles ∂p/∂v > 0  instable p2 X pA p1 J K O v1 v2 v ∂p/∂v > 0  instable

Évaluons g… Vu : dg = – s dT + v dp (+ T = cte) point de référence

p Interprétation géométrique? R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p Énergie g ... augmente de O  N R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p Énergie g ... augmente de O  N R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

p v Énergie g ... augmente de O  N diminue de N  J p2 pA p1 v1 v2 R B pA p1 J J K O v1 v2 v

p v Énergie g ... augmente de O  N diminue de N  J p2 pA p1 v1 v2 R B pA p1 J K O v1 v2 v

p v Énergie g ... augmente de O  N diminue de N  J p2 pA p1 v1 v2 R B pA p1 J K O v1 v2 v

p v Énergie g ... augmente de O  N diminue de N  J augmente de J  R B pA p1 J K O v1 v2 v

g p Énergie g ... augmente de O  N diminue de N  J augmente de J  R X J K O p1 pX p2 p

g N R D M X J K O gaz p1 pX p2 p

p R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

g N R D M X J K O gaz p1 pX p2 p

g instable N R D M X J K O p1 pX p2 p

p R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

g instable N R D M X J K O p1 pX p2 p

g N R D M X liquide J K O pX p2 p

p R M N p2 A D B pA p1 J K O v1 v2 v

g N R D M X liquide J K O p1 pX p2 p

gmin g p liquide gaz ggaz = gliquide X : transition de phase p1 pX p2 J gaz ggaz = gliquide K X : transition de phase O p1 pX p2 p 3 valeurs de g possibles

p v X p2 pA p1 v1 v2 f : fraction sous forme gazeuse vtot = f vB + (1 – f) vA R M N Transition de phase se produit ici p2 A D B pA X p1 J K O v1 v2 v Lors de la transition de phase, vB passe à vA de façon continue, l’entropie diminue, et la chaleur latente est libérée… (ex: condensation dans l’atmosphère)

p R M N p2 Équilibre des phases A D B pA gA = gB p1 J K O v1 v2 v

gB – gA = 0

p v = p2 pA p1 v1 v2 R Transition de phase se produit ici M N A D B J K O v1 v2 v

Point critique Plus de transition de phase…

Point critique

Point critique pc vc

fluide p pc C Point critique liquide solide gaz Tc T