GRANDEURS MOLAIRES PARTIELLES ASSOCIÉES À UN CONSTITUANT D’UN MÉLANGE
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Limitons-nous au transfert de matière d’une espèce i de la phase α vers la phase β à
température et pression fixées. Les sommes se limitent aux termes :
dG = μ
α
i dn
α
i + μ
β
i dn
β
i .
La conservation de la matière impose :
dn
α
i + dn
β
i = 0
et donc :
dG = (μ α
i − μ
β
i ).dn α
i .
c) Évolution spontanée d’un système évoluant à température et pression fixées
L’évolution spontanée du système s’effectue à température et pression fixées avec
décroissance de l’enthalpie libre :
• si μ α
i > μ
β
i , alors dn α
i < 0 et l’espèce i quitte la phase α ;
• si μ α
i < μ
β
i , alors dn α
i > 0 et l’espèce i quitte la phase β .
La différence essentielle avec le cas du corps pur est que désormais, et ce point sera
repris dans les parties 2 et 3, le potentiel chimique d’une espèce appartenant à une
phase dépend de sa composition. Donc le transfert de matière d’une phase vers l’autre
se traduit par la modification du potentiel chimique de l’espèce i dans chaque phase.
Il peut être établi, à partir de considérations de stabilité (hors-programme) que :
∂ μ α
i
∂ n α
i
p, T
> 0.
Le potentiel chimique d’une espèce appartenant à une phase décroît lorsque cette
espèce quitte la phase étudiée.
Cette inégalité apparaît comme une loi de modération. Supposons μ α
i < μ
β
i . Dans
ce cas, la phase α s’enrichit en i, le potentiel chimique de i dans la phase α croît, le
potentiel chimique de i dans la phase β décroît et μ α
i tend vers μ
β
i .
Lorsque μ α
i = μ
β
i , il y a équilibre pour le transfert de matière entre phases.
d) Évolution spontanée d’un système évoluant sous contraintes extérieures
Si le système évolue avec d’autres contraintes extérieures (T et V fixés, ou T et S
fixées, par exemple), une autre fonction sera minimale lorsque l’équilibre sera atteint (par exemple, l’énergie libre pour un système évoluant à T et V fixés). Mais
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Limitons-nous au transfert de matière d’une espèce i de la phase α vers la phase β à
température et pression fixées. Les sommes se limitent aux termes :
dG = μ
α
i dn
α
i + μ
β
i dn
β
i .
La conservation de la matière impose :
dn
α
i + dn
β
i = 0
et donc :
dG = (μ α
i − μ
β
i ).dn α
i .
c) Évolution spontanée d’un système évoluant à température et pression fixées
L’évolution spontanée du système s’effectue à température et pression fixées avec
décroissance de l’enthalpie libre :
• si μ α
i > μ
β
i , alors dn α
i < 0 et l’espèce i quitte la phase α ;
• si μ α
i < μ
β
i , alors dn α
i > 0 et l’espèce i quitte la phase β .
La différence essentielle avec le cas du corps pur est que désormais, et ce point sera
repris dans les parties 2 et 3, le potentiel chimique d’une espèce appartenant à une
phase dépend de sa composition. Donc le transfert de matière d’une phase vers l’autre
se traduit par la modification du potentiel chimique de l’espèce i dans chaque phase.
Il peut être établi, à partir de considérations de stabilité (hors-programme) que :
∂ μ α
i
∂ n α
i
p, T
> 0.
Le potentiel chimique d’une espèce appartenant à une phase décroît lorsque cette
espèce quitte la phase étudiée.
Cette inégalité apparaît comme une loi de modération. Supposons μ α
i < μ
β
i . Dans
ce cas, la phase α s’enrichit en i, le potentiel chimique de i dans la phase α croît, le
potentiel chimique de i dans la phase β décroît et μ α
i tend vers μ
β
i .
Lorsque μ α
i = μ
β
i , il y a équilibre pour le transfert de matière entre phases.
d) Évolution spontanée d’un système évoluant sous contraintes extérieures
Si le système évolue avec d’autres contraintes extérieures (T et V fixés, ou T et S
fixées, par exemple), une autre fonction sera minimale lorsque l’équilibre sera atteint (par exemple, l’énergie libre pour un système évoluant à T et V fixés). Mais