Fonctions thermodynamiques et potentiels chimiques
Glossaire

Système thermodynamique

Ensemble macroscopique de particules, séparé du milieu « extérieur » par une paroi. Cette paroi peut être physique, ou n'être qu'une création intellectuelle utile à l'étude du système.

Paramètre d'état extensif

  • Paramètre d'état du système proportionnel à la quantité de matière ( , , , , ...).

  • Un tel paramètre double lors de la réunion de deux systèmes identiques.

Paramètre d'état intensif

  • Paramètre d'état du système indépendant de la quantité de matière. Il peut être relié à un champ de forces extérieures ( ), un champ thermique ( ) ou à la définition d'une quantité molaire ou massique ( , , ,...).

  • Un tel paramètre reste invariant lors de la réunion de deux systèmes identiques.

Variance

  • La variance d'un système thermodynamique désigne le nombre de paramètres d'état indépendants, nécessaires et suffisants à sa description macroscopique.

  • Selon la règle de Gibbs, la variance est égale au nombre c de corps purs du système diminué du nombre de phases coexistant à l'équilibre et augmenté du nombre de champs appliqués au système (en général, et , soit : .

Potentiel thermodynamique

  • Les potentiels thermodynamiques ( , , , ) sont des fonctions d'état.

  • Ils caractérisent l'énergie du système considéré (1er principe) et sa tendance à occuper un état d'équilibre (2e principe).

  • Lorsque l'état d'équilibre est atteint, le potentiel est à son minimum.

  • Pour des systèmes adiabatiques, l'énergie interne et l'enthalpie constituent les potentiels utiles.

  • Pour des systèmes monothermes, l'énergie libre et l'enthalpie libre sont les potentiels les plus adaptés.

  • À volume constant, on utilise les énergies et et à pression constante les enthalpies et .

Potentiel chimique

  • Le potentiel chimique est la dérivée partielle d'un potentiel thermodynamique par rapport au nombre de moles.

  • est égal à l'enthalpie libre molaire .

  • Sa différentielle est .

  • Sa forme générale est , où est l'activité chimique de l'espèce considérée.

  • La relation de Gibbs-Duhem pour espèces est de la forme .

Jean-Luc GODET - Université d'Angers Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)