REPRÉSENTATION GRAPHIQUE DES ÉQUILIBRES
63
équilibres faisant intervenir une phase gazeuse.
T
P
vapeur
liquide
solide
point
triple
point
critique
état
supercritique
Figure 3.4 – Diagramme d’équilibre de phase en coordonnées (T, p) pour un corps pur
Pour expliquer ce comportement, reprenons l’équation de CLAUSIUS-CLAPEYRON
et analysons les termes qui fixent la valeur de la pente
dp
dT
. Les enthalpies de changement d’état sont d’ordres de grandeurs comparables pour les différentes transitions. En revanche, les volumes molaires des phases gazeuses sont en général très
supérieurs à ceux des phases condensées. À titre d’exemple, considérons l’eau sous
ses différentes phases au voisinage de l’équilibre solide/liquide sous un bar, puis de
l’équilibre liquide/gaz toujours sous un bar. La glace Ih (glace usuelle) a une masse
volumique ρ gl = 931 kg·m −3 et donc un volume molaire V m, gl = 19,3.10 −6 m 3 ·mol −1
Pour l’eau liquide ρ liq = 1000 kg·m −3 et V m,liq = 18.10 −6 m 3 ·mol −1 (pris ici indépendant de la température). Supposons que l’eau gazeuse se comporte comme un gaz
parfait sous p = 1 bar et T = 373 K. Nous avons :
V m, gaz =
8, 314.373
101 300
= 30,6.10
−3 m
3
·mol
−1
.
Le terme ΔV α→β est donc bien plus faible pour des transitions entre phases condensées que pour des transitions entre phases dont l’une d’entre elles est un gaz.
63
équilibres faisant intervenir une phase gazeuse.
T
P
vapeur
liquide
solide
point
triple
point
critique
état
supercritique
Figure 3.4 – Diagramme d’équilibre de phase en coordonnées (T, p) pour un corps pur
Pour expliquer ce comportement, reprenons l’équation de CLAUSIUS-CLAPEYRON
et analysons les termes qui fixent la valeur de la pente
dp
dT
. Les enthalpies de changement d’état sont d’ordres de grandeurs comparables pour les différentes transitions. En revanche, les volumes molaires des phases gazeuses sont en général très
supérieurs à ceux des phases condensées. À titre d’exemple, considérons l’eau sous
ses différentes phases au voisinage de l’équilibre solide/liquide sous un bar, puis de
l’équilibre liquide/gaz toujours sous un bar. La glace Ih (glace usuelle) a une masse
volumique ρ gl = 931 kg·m −3 et donc un volume molaire V m, gl = 19,3.10 −6 m 3 ·mol −1
Pour l’eau liquide ρ liq = 1000 kg·m −3 et V m,liq = 18.10 −6 m 3 ·mol −1 (pris ici indépendant de la température). Supposons que l’eau gazeuse se comporte comme un gaz
parfait sous p = 1 bar et T = 373 K. Nous avons :
V m, gaz =
8, 314.373
101 300
= 30,6.10
−3 m
3
·mol
−1
.
Le terme ΔV α→β est donc bien plus faible pour des transitions entre phases condensées que pour des transitions entre phases dont l’une d’entre elles est un gaz.