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CHAP. 2 – LE POTENTIEL CHIMIQUE DU CORPS PUR
Mais la très faible valeur du moment dipolaire se traduit par de faibles différences d’énergie entre les différents arrangements d’orientation des moments
dipolaires et le processus de diffusion de l’information au sein du cristal est
très lent. Ainsi, au zéro absolu, le cristal obtenu expérimentalement n’est pas
dans l’arrangement d’énergie minimale où tous les dipôles seraient de même
orientation : l’orientation de chaque dipôle reste aléatoire et le cristal n’est pas
parfaitement ordonné. Ce désordre restant au voisinage du zéro absolu se traduit
par une entropie non nulle du cristal : on parle alors d’entropie résiduelle. La valeur adoptée par les tables thermodynamiques pour le monoxyde de carbone est
bien celle conforme à la prise en compte de l’entropie résiduelle du cristal de
monoxyde de carbone.
EXERCICES
2.1 Influence de la température et de la pression sur le potentiel
chimique (#)
1. Quelles sont les influences respectives de la température et de la pression sur le
potentiel chimique μ ∗
B (T, p) d’un corps pur B ?
2. En déduire la valeur de la différence μ ∗
B (T, p) − μ
∗,◦
B (T 0 , p ◦ ).
3. Tracer sur un schéma la variation approchée de μ ∗
B (T ) en fonction de la température T à pression constante, en considérant que, dans chaque domaine de température
étudié, la variation est linéaire. Préciser la nature de la phase (solide, liquide, gazeux)
la plus stable du corps pur selon la température. Quel niveau d’approximation a été
utilisé pour assimiler les variations de μ ∗
B (T ) à des variations linéaires ?
2.2 Fugacité d’un gaz réel (##)
1. Montrer que la fugacité d’un gaz réel peut être reliée à la pression par la relation :
f = p exp
p
0
(Z(p, T ) − 1)
p
dp
avec Z(p, T ) =
pV m
RT
et V m volume molaire du gaz réel.
2. Le facteur Z du dioxyde de carbone peut prendre la forme
Z(p, T ) = 1 +
9
128
T c
T
p
p c
1 − 6
T c
T
2
CHAP. 2 – LE POTENTIEL CHIMIQUE DU CORPS PUR
Mais la très faible valeur du moment dipolaire se traduit par de faibles différences d’énergie entre les différents arrangements d’orientation des moments
dipolaires et le processus de diffusion de l’information au sein du cristal est
très lent. Ainsi, au zéro absolu, le cristal obtenu expérimentalement n’est pas
dans l’arrangement d’énergie minimale où tous les dipôles seraient de même
orientation : l’orientation de chaque dipôle reste aléatoire et le cristal n’est pas
parfaitement ordonné. Ce désordre restant au voisinage du zéro absolu se traduit
par une entropie non nulle du cristal : on parle alors d’entropie résiduelle. La valeur adoptée par les tables thermodynamiques pour le monoxyde de carbone est
bien celle conforme à la prise en compte de l’entropie résiduelle du cristal de
monoxyde de carbone.
EXERCICES
2.1 Influence de la température et de la pression sur le potentiel
chimique (#)
1. Quelles sont les influences respectives de la température et de la pression sur le
potentiel chimique μ ∗
B (T, p) d’un corps pur B ?
2. En déduire la valeur de la différence μ ∗
B (T, p) − μ
∗,◦
B (T 0 , p ◦ ).
3. Tracer sur un schéma la variation approchée de μ ∗
B (T ) en fonction de la température T à pression constante, en considérant que, dans chaque domaine de température
étudié, la variation est linéaire. Préciser la nature de la phase (solide, liquide, gazeux)
la plus stable du corps pur selon la température. Quel niveau d’approximation a été
utilisé pour assimiler les variations de μ ∗
B (T ) à des variations linéaires ?
2.2 Fugacité d’un gaz réel (##)
1. Montrer que la fugacité d’un gaz réel peut être reliée à la pression par la relation :
f = p exp
p
0
(Z(p, T ) − 1)
p
dp
avec Z(p, T ) =
pV m
RT
et V m volume molaire du gaz réel.
2. Le facteur Z du dioxyde de carbone peut prendre la forme
Z(p, T ) = 1 +
9
128
T c
T
p
p c
1 − 6
T c
T
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