2 • Relations
fondamentales
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2.4 Mélanges de fluides
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Pour une transformation isotherme :
[2.65]
I Variation du potentiel chimique
De la définition du potentiel chimique [2.4] et de la relation dh = Tds
+ vdP, on déduit :
[2.66]
où
sont les grandeurs molaires.
2.4 Mélanges de fluides
2.4.1 Règle de phase de Gibbs
Considérons un mélange monophasique de fluides (gaz ou liquide)
comportant C constituants. D’après la règle de phase de Gibbs, la
variance pour décrire l’état intensif est :
V = C + 2 − Φ
I Mélange binaire
Dans ce cas, C = 2 et la variance dépend, comme dans le cas du corps
pur, du nombre de phases en présence. Pour un mélange binaire monophasique, Φ = 1 et V = 3, et l’équilibre est trivariant. C’est ainsi que pour
un gaz, le volume massique dépend non seulement de P et T mais également de la composition y de la phase gazeuse v = f(P, T, y). Si l’on veut
connaître le volume total d’un système gazeux, il faut connaître de plus
une grandeur extensive : la masse (ou le nombre de moles) du système.
Pour l’équilibre liquide-vapeur d’un mélange binaire, Φ = 2 et V = 2, et
l’équilibre est bivariant. La pression d’équilibre est une fonction non
seulement de la température mais également de la composition P(T, x).
Pour connaître l’état extensif d’un système, il faut de plus connaître deux
d
d
T
T
v
P
u
T
P v
T
È
˘
∂
Ê
ˆ
=
-
Í
˙
Á
˜
Ë
¯
∂
Î
˚
(
)
d
d
d
d
d
M v P T s
v P T s
m =
-
=
-
et
v
s
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