3 • Propriétés
des corps purs
104
3.5 Changements de phase
obtient l’élévation de température ΔT associée à l’augmentation de pression ΔP. Par ailleurs, de la relation dh = Tds + vdP, on déduit la variation
d’enthalpie (en supposant le volume constant au cours de la compression) :
et
Ces variations de température et d’enthalpie sont certes faibles et l’hypothèse des fluides incompressibles nous dit qu’elles sont nulles, ce qui est
vrai au premier ordre mais ne l’est pas en toute rigueur. Cet exemple
permet de mettre en évidence le potentiel et les limites de cette approximation de fluide incompressible. Quoi qu’il en soit, les conclusions à
tirer de ces résultats sont que le travail de compression isentropique ainsi
que l’élévation de température d’un fluide incompressible lors d’une
telle compression sont très faibles et peuvent éventuellement être négligés, ce qui est totalement différent de ce qui se produit avec un gaz.
3.5 Changements de phase
Tout corps ne peut exister que dans l’un des trois états (gazeux, liquide
ou solide) ou dans un état résultant du mélange de ces états. Considérons un solide et étudions son évolution lorsqu’il est soumis à un
chauffage à pression constante (Figures 3.1 et 3.2). L’apport de chaleur à
pression constante se traduit par une augmentation d’enthalpie qui
entraîne une élévation de température :
Dès que la température de fusion du solide est atteinte, le solide commence à fondre et, à partir de ce moment, un nouvel apport de chaleur
n’entraîne plus une nouvelle augmentation de température mais la
fusion d’une quantité supplémentaire de solide : c’est le phénomène de
changement de phase qui se produit. Ce changement de phase s’effectue
à pression et température constantes jusqu’à ce que la fusion du solide
soit totale. Pendant cette période du changement de phase, il y a coexistence de l’état liquide et de l’état solide. Le changement d’enthalpie assoh v P
D = D
P
T
T
v P
c
D ª
b D
( )
( )
d
a v e c d
d
P
P
P
H
Q
H
C T
= d
=
des corps purs
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3.5 Changements de phase
obtient l’élévation de température ΔT associée à l’augmentation de pression ΔP. Par ailleurs, de la relation dh = Tds + vdP, on déduit la variation
d’enthalpie (en supposant le volume constant au cours de la compression) :
et
Ces variations de température et d’enthalpie sont certes faibles et l’hypothèse des fluides incompressibles nous dit qu’elles sont nulles, ce qui est
vrai au premier ordre mais ne l’est pas en toute rigueur. Cet exemple
permet de mettre en évidence le potentiel et les limites de cette approximation de fluide incompressible. Quoi qu’il en soit, les conclusions à
tirer de ces résultats sont que le travail de compression isentropique ainsi
que l’élévation de température d’un fluide incompressible lors d’une
telle compression sont très faibles et peuvent éventuellement être négligés, ce qui est totalement différent de ce qui se produit avec un gaz.
3.5 Changements de phase
Tout corps ne peut exister que dans l’un des trois états (gazeux, liquide
ou solide) ou dans un état résultant du mélange de ces états. Considérons un solide et étudions son évolution lorsqu’il est soumis à un
chauffage à pression constante (Figures 3.1 et 3.2). L’apport de chaleur à
pression constante se traduit par une augmentation d’enthalpie qui
entraîne une élévation de température :
Dès que la température de fusion du solide est atteinte, le solide commence à fondre et, à partir de ce moment, un nouvel apport de chaleur
n’entraîne plus une nouvelle augmentation de température mais la
fusion d’une quantité supplémentaire de solide : c’est le phénomène de
changement de phase qui se produit. Ce changement de phase s’effectue
à pression et température constantes jusqu’à ce que la fusion du solide
soit totale. Pendant cette période du changement de phase, il y a coexistence de l’état liquide et de l’état solide. Le changement d’enthalpie assoh v P
D = D
P
T
T
v P
c
D ª
b D
( )
( )
d
a v e c d
d
P
P
P
H
Q
H
C T
= d
=