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CHAP. 3 – ÉQUILIBRES DIPHASÉS DU CORPS PUR
La figure 3.2 représente schématiquement les organisations dans les deux catégories
décrites :
Figure 3.2 – Arrangement spatial des molécules dans un cristal liquide : a) nématique ; a)
smectique
2 Condition d’équilibre de phase
2.1 Système étudié ; modélisation
Nous étudions un système contenant une quantité de matière n α
0 d’un corps pur
présente dans une phase α et une quantité de matière n
β
0 d’un corps pur présente dans
une phase β . Ce système constitué de n 0 quantité de matière (n 0 = n α
0 + n
β
0 ) est
fermé.
Nous supposerons possible le passage de matière d’une phase vers l’autre. Cet éventuel transfert est suffisamment lent pour pouvoir définir des grandeurs intensives uniformes dans chaque phase. Le transfert de matière entre les deux phases apparaît alors
comme un paramètre d’évolution interne qui est de nature très différente des paramètres externes qui sont fixés par l’opérateur. Chaque phase possède des propriétés
molaires.
Soit Y une grandeur extensive associée à l’ensemble du système :
Y = n
α
·Y
α
m + n
β
·Y
β
m
où Y α
m (respectivement Y
β
m ) est la grandeur molaire de la phase α (respectivement β ).
Cette écriture de la variable Y pour l’ensemble du système revient à se placer dans le
cadre dit des couplages faibles, nécessaire pour définir sans ambiguïté une grandeur
extensive dans un système non homogène (avec ici deux phases aux propriétés a
priori différentes).
2.2 Critères d’évolution d’un système
Nous nous servons ici, pour la première fois, de critères généraux d’évolution des
systèmes sous contrainte.
Nous avons établi aux chapitres précédents que, pour des contraintes extérieures imposées, il existe une fonction extensive qui décroît au cours de l’évolution naturelle
CHAP. 3 – ÉQUILIBRES DIPHASÉS DU CORPS PUR
La figure 3.2 représente schématiquement les organisations dans les deux catégories
décrites :
Figure 3.2 – Arrangement spatial des molécules dans un cristal liquide : a) nématique ; a)
smectique
2 Condition d’équilibre de phase
2.1 Système étudié ; modélisation
Nous étudions un système contenant une quantité de matière n α
0 d’un corps pur
présente dans une phase α et une quantité de matière n
β
0 d’un corps pur présente dans
une phase β . Ce système constitué de n 0 quantité de matière (n 0 = n α
0 + n
β
0 ) est
fermé.
Nous supposerons possible le passage de matière d’une phase vers l’autre. Cet éventuel transfert est suffisamment lent pour pouvoir définir des grandeurs intensives uniformes dans chaque phase. Le transfert de matière entre les deux phases apparaît alors
comme un paramètre d’évolution interne qui est de nature très différente des paramètres externes qui sont fixés par l’opérateur. Chaque phase possède des propriétés
molaires.
Soit Y une grandeur extensive associée à l’ensemble du système :
Y = n
α
·Y
α
m + n
β
·Y
β
m
où Y α
m (respectivement Y
β
m ) est la grandeur molaire de la phase α (respectivement β ).
Cette écriture de la variable Y pour l’ensemble du système revient à se placer dans le
cadre dit des couplages faibles, nécessaire pour définir sans ambiguïté une grandeur
extensive dans un système non homogène (avec ici deux phases aux propriétés a
priori différentes).
2.2 Critères d’évolution d’un système
Nous nous servons ici, pour la première fois, de critères généraux d’évolution des
systèmes sous contrainte.
Nous avons établi aux chapitres précédents que, pour des contraintes extérieures imposées, il existe une fonction extensive qui décroît au cours de l’évolution naturelle