3 • Propriétés
des corps purs
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3.6 Propriétés thermodynamiques
et diagrammes des corps purs
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I Cas d’une phase condensée (liquide ou solide)
La démarche est plus simple si l’hypothèse du fluide incompressible est
retenue. En effet, nous avons simplement :
L’intégration s’effectue entre les deux températures.
3.6.2 Variations d’enthalpie au cours d’une transformation
avec changement de phase
Dans le cas d’un changement de phase d’un corps pur, nous avons vu
qu’il y a variation d’enthalpie à température constante. Pour le calcul de
la variation d’enthalpie au cours d’une transformation comportant un
changement de phase, on décompose le chemin thermodynamique en
plusieurs parties, une partie correspondant au(x) changement(s) de
phase plus des parties sans changement de phase.
3.6.3 Diagrammes thermodynamiques
L’état intensif d’un corps pur étant divariant, il est possible de représenter les propriétés de cet état intensif dans un plan en utilisant deux variables. Avec le formalisme introduit plus haut, il est maintenant possible
de construire ces diagrammes pour les corps purs en tenant compte des
changements de phase. Les diagrammes les plus fréquemment utilisés
sont les suivants :
– diagramme (P, v) (diagramme de Clapeyron);
– diagramme (T, s) (diagramme entropique);
– diagramme (h, s) (diagramme de Mollier);
– diagramme (logP, h) (diagramme des frigoristes).
I Diagramme de Clapeyron (Figure 3.12)
Dans un tel diagramme, la pression est portée en ordonnée et le volume
massique est porté en abscisse. La courbe de changement de phase
liquide-vapeur est une courbe en cloche : à l’intérieur de cette courbe se
situe le domaine diphasique de coexistence entre les deux phases alors
d
d
et d
d
v
P
u c T
h c T
ª
ª