Tient compte des interactions

Présentation au sujet: "Tient compte des interactions"— Transcription de la présentation:

1 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.

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

3 70 oC 5 oC T = 10 oC (isothermes) cubique

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

5 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

6 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

7 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

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

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

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

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

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

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

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

15 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

16 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

17 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

18 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

29 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

30 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)

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

32 gB – gA = 0

33 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

34 Point critique Plus de transition de phase…

35 Point critique

36 Point critique pc vc

37 fluide p pc C Point critique liquide solide gaz Tc T