=
2.1
EXPRESS|ONS DE LA CHALEUR
Dans l’une gurent les valeurs de ces fonctions dans
DE RÉACT|ON
l’état nal, dans l’autre gurent les valeurs des fonctions dans l’état initial.
—
a)
Réaction à volume constant
Dénissons une nouvelle fonction d’état :
Soient W et Q; le travail et la chaleur
le
‘
'
'
système échange avec le milieu extérieur au cours d’une
réaction à volume constant. La variation d’énergie
'
'
interne entre les états initial l et nal 2 s’écrit :
'
que nous appellerons enthalpie du système.
'
Nous voyons que QF est la différence des valeurs
U2_ Ul : W+ QV
_
que prend l’enthalpie H entre les deux états de l’évo—
Elle ne dépend pas du chemin suivi. Eectuons
lution :
donc le calcul pour une évolution réversible. L’effet
'
-
_
thermique QV observé est la chaleur de réaction à
volume constant. Le travail W s’écrit :
_
,
,
La chaleur de réaction à pression constante est
W =
_
PdV : 0
égale à la variation d’enthalpie du système. Par suite,
elle ne dépend que des états initial et nal.
puisque dV= 0 à volume constant.
_
Par suite ;
c)
Relation entre chaleur de réaction à volume
'
«
,
_
_
constant et chaleur de réaction à pression
constante
Considérons, à température donnée, deux évoLa chaleur de réaction
à volume constant est
lutions d’un Système, l’une à pression constante,
égale à la variation d’énergie interne du système. Par
l’autre à température constante (g_ 10_7)_
_
—
conséquent; elle ne dépend que des états initial et nal.
…
.
Figure 10.7
b)
Réaction à pression constante
-
'
‘
'
'
'
‘
De la même façon, nous aurons :
_
;
'
en appelant QP la chaleur échangée àpression constante.
?
POW
état 2
'
Choisissons mi chemin réversible pour calculer
l
puisque U2—U1 ne dépend pas du chemin
_
suivi. Le travail calculé pour une transformation réver,
'
,
sible s’écrit :
_
Ï
_
e-m
]
_
—
W
—PdV : PIG—PV2
.
_
,
"l' ‘
-
‘
_
‘ ;
-
état 2’
‘
'
en appelant V1 et V2 les volumes initial et nal, et P
Évolutions à Pr988i0n con5tante Et à volumè
'
la pression constante de la réaction.
.
' _ '
…
°°"5tant
_
_
D’où:
..
,
.
…
…
…
-
…
‘
U2— U1 :
-
.
0 Suivant l’évolution, on obtiendrasoit l’état 2,
et
'
pr : (U2 + PV2)
+PV1)
_
_
sort l’état 2’. Çomparons
les énergies 1nternes des
etats
—
_
'
-
-_
2 et 2' du système.
QF est la-différenceeÿtre deux quantités dans lesquelles
0
Si lessubstances de la réaction sont toutes des
'
interviennent les mêmes fonctions
d’état (U, P et V).
solides ou des liquides, les variations depression (ou