PROPRIÉTÉS DU POTENTIEL CHIMIQUE D’UN CORPS PUR
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l’équation aux dérivées partielles :
∂ μ ∗
∂ p
T
=
RT
p
·
À température fixée :
dμ
∗
= RT.
dp
p
s’intègre simplement en :
μ
∗
(T, p) = λ (T ) + RT. ln
p
p ◦
où λ (T ) est une fonction ne dépendant que de la température. L’expression précédente s’écrit plutôt sous la forme :
μ ∗ (T, p) = μ ∗ (T, p ◦ ) + RT. ln
p
p ◦
p ◦ est une pression particulière appelée pression de référence. La valeur choisie par
les chimistes est p ◦ = 1 bar et s’appelle pression standard.
Remarque. La donnée de l’équation d’état ne contient pas toute l’information thermodynamique : pour accéder à l’ensemble de celle-ci, il faudrait connaître la fonction
μ ∗ (T, p ◦ ), qui ne dépend que de la température. Cette grandeur, qui est le potentiel
chimique du corps pur dans des conditions physiques particulières, c’est-à-dire à la
pression standard p = p ◦ , est appelée potentiel chimique standard du corps pur et
est notée μ ∗,◦ (T ). Ceci montre qu’il n’existe pas un seul gaz parfait et que la diversité
est liée à la structure interne des particules qui le constituent. Cette structure interne
a des conséquences importantes sur la fonction C p,m (T ).
5.2 Cas des gaz réels
a) Notion de fugacité et de coefficient de fugacité
Plusieurs données expérimentales montrent que de nombreux gaz, dans certaines
conditions, en particulier aux pressions élevées et à basses températures, ne se comportent pas comme des gaz parfaits. Cela est dû à l’existence de forces intermoléculaires à longues portées (forces de VAN DER WAALS) et au volume notable occupé
par les molécules devant le volume disponible.
Néanmoins, tous les gaz réels se comportent sous faible pression comme les gaz parfaits. Cette constatation expérimentale s’explique par l’augmentation de la distance
moyenne entre particules constitutives du gaz lorsque la pression décroît et donc de
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l’équation aux dérivées partielles :
∂ μ ∗
∂ p
T
=
RT
p
·
À température fixée :
dμ
∗
= RT.
dp
p
s’intègre simplement en :
μ
∗
(T, p) = λ (T ) + RT. ln
p
p ◦
où λ (T ) est une fonction ne dépendant que de la température. L’expression précédente s’écrit plutôt sous la forme :
μ ∗ (T, p) = μ ∗ (T, p ◦ ) + RT. ln
p
p ◦
p ◦ est une pression particulière appelée pression de référence. La valeur choisie par
les chimistes est p ◦ = 1 bar et s’appelle pression standard.
Remarque. La donnée de l’équation d’état ne contient pas toute l’information thermodynamique : pour accéder à l’ensemble de celle-ci, il faudrait connaître la fonction
μ ∗ (T, p ◦ ), qui ne dépend que de la température. Cette grandeur, qui est le potentiel
chimique du corps pur dans des conditions physiques particulières, c’est-à-dire à la
pression standard p = p ◦ , est appelée potentiel chimique standard du corps pur et
est notée μ ∗,◦ (T ). Ceci montre qu’il n’existe pas un seul gaz parfait et que la diversité
est liée à la structure interne des particules qui le constituent. Cette structure interne
a des conséquences importantes sur la fonction C p,m (T ).
5.2 Cas des gaz réels
a) Notion de fugacité et de coefficient de fugacité
Plusieurs données expérimentales montrent que de nombreux gaz, dans certaines
conditions, en particulier aux pressions élevées et à basses températures, ne se comportent pas comme des gaz parfaits. Cela est dû à l’existence de forces intermoléculaires à longues portées (forces de VAN DER WAALS) et au volume notable occupé
par les molécules devant le volume disponible.
Néanmoins, tous les gaz réels se comportent sous faible pression comme les gaz parfaits. Cette constatation expérimentale s’explique par l’augmentation de la distance
moyenne entre particules constitutives du gaz lorsque la pression décroît et donc de