11.11 Diagramme d’états du corps pur
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Solution
a) Si T ϭ T vap , on trouve en ln [p/p°] ϭ 0 d’où p/p° ϭ 1. Il ne peut s’agir que de la pression de
référence puisque T vap est la température d’ébullition normale. Dans ce cas, p° ϭ 101 325 Pa.
b) 1,2 bar, soit 0,2 bar de plus que la pression extérieure.
c) 111 °C.
d) 8,6 bar.
Exercice 11.11 Diagramme d’états du corps pur
Tracer les graphes représentant la variation de la température d’un échantillon
d’un corps pur au cours des trajets a,b et c,d parcourus dans le diagramme
d’états ci-après. Indiquez sur les diverses parties de ces graphes quelles sont
les phases (solide, liquide, gaz) présentes.
Solution
■ La tâche demandée suppose évidemment que vous sachiez déchiffrer un tel
diagramme. Comment appelle-t-on le point T, le point C, les courbes S, F et V ? Quel est
l’état du système dans chacune des régions I, II et III ?
T : point triple ; C : point critique ; S : courbe de solidification ; F : courbe de fusion ; V : courbe
de vaporisation. Région I : entièrement solide ; région II : entièrement liquide ; région III : entièrement gazeux. Sur les courbes : coexistence de deux phases (états).
• Parcours a,b – Le corps pur passe de l’état solide (en a) à l’état gazeux (en b), en se sublimant
sous l’effet de l’élévation de la température. Pendant toute la durée de la sublimation, le point
représentatif de l’état du système est sur la courbe S, et la température reste constante.
• Parcours c,d – La température diminue et deux changements d’état se produisent : condensation du gaz en liquide, à la rencontre de la courbe V, et solidification du liquide à la rencontre
de la courbe F. La décroissance de la température marque deux paliers, correspondant aux
deux changements d’état.
Attention pour les applications numériques : ⌬ vap
doit être exprimé en J.mol –1 ,
alors que les tables thermodynamiques l’indiquent généralement en kJ.mol –1 .
H m
o
p
T
C
F
S
V
T
c
d
a
b III
I
II
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Solution
a) Si T ϭ T vap , on trouve en ln [p/p°] ϭ 0 d’où p/p° ϭ 1. Il ne peut s’agir que de la pression de
référence puisque T vap est la température d’ébullition normale. Dans ce cas, p° ϭ 101 325 Pa.
b) 1,2 bar, soit 0,2 bar de plus que la pression extérieure.
c) 111 °C.
d) 8,6 bar.
Exercice 11.11 Diagramme d’états du corps pur
Tracer les graphes représentant la variation de la température d’un échantillon
d’un corps pur au cours des trajets a,b et c,d parcourus dans le diagramme
d’états ci-après. Indiquez sur les diverses parties de ces graphes quelles sont
les phases (solide, liquide, gaz) présentes.
Solution
■ La tâche demandée suppose évidemment que vous sachiez déchiffrer un tel
diagramme. Comment appelle-t-on le point T, le point C, les courbes S, F et V ? Quel est
l’état du système dans chacune des régions I, II et III ?
T : point triple ; C : point critique ; S : courbe de solidification ; F : courbe de fusion ; V : courbe
de vaporisation. Région I : entièrement solide ; région II : entièrement liquide ; région III : entièrement gazeux. Sur les courbes : coexistence de deux phases (états).
• Parcours a,b – Le corps pur passe de l’état solide (en a) à l’état gazeux (en b), en se sublimant
sous l’effet de l’élévation de la température. Pendant toute la durée de la sublimation, le point
représentatif de l’état du système est sur la courbe S, et la température reste constante.
• Parcours c,d – La température diminue et deux changements d’état se produisent : condensation du gaz en liquide, à la rencontre de la courbe V, et solidification du liquide à la rencontre
de la courbe F. La décroissance de la température marque deux paliers, correspondant aux
deux changements d’état.
Attention pour les applications numériques : ⌬ vap
doit être exprimé en J.mol –1 ,
alors que les tables thermodynamiques l’indiquent généralement en kJ.mol –1 .
H m
o
p
T
C
F
S
V
T
c
d
a
b III
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