Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Roland SOLIMANDO : Docteur en chimie-physique - Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Maître de conférences à l’ENSIC
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Louis SCHUFFENECKER : Docteur ès sciences - Ingénieur de l’École nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC-Nancy) - Directeur des formations à l’École des mines de Nancy (EMN) - Professeur à l’ENSIC et à l’EMN
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Jean-Noël JAUBERT : Docteur en chimie-physique - Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Maître de conférences à l’ENSIC
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Lire l’articleINTRODUCTION
Bien que, dans la pratique, les applications industrielles concernent surtout les systèmes contenant un grand nombre d’espèces chimiques, il serait réducteur de considérer que l’ingénieur n’est pas intéressé par les systèmes monoconstituants. En effet, les propriétés d’un mélange sont calculées à partir des propriétés correspondantes des composés purs. Les principes et les grandeurs de base présentés dans l’article « Formalisme et principes de la thermodynamique » de ce traité permettent la description des propriétés thermodynamiques des substances pures.
La grandeur fondamentale, à partir de laquelle toutes les autres sont déduites, est le potentiel chimique qui permet de déterminer dans quelle phase (liquide, vapeur ou solide) va se trouver un corps pur dans des conditions de température et de pression données, et qui permet également de prévoir l’existence des différents équilibres entre ces phases (liquide/solide, liquide/vapeur, solide/vapeur, solide/solide).
Le formalisme mathématique employé pour calculer les propriétés thermodynamiques des corps purs est général quelle(s) que soit(ent) la(les) phase(s) considérée(s) : il consiste à considérer, dans un premier temps, les propriétés du composé supposé être un gaz parfait dans les conditions de l’expérience, puis à calculer les écarts à ces valeurs en utilisant les équations d’état permettant de décrire les propriétés volumétriques de la phase considérée.
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Le gaz parfait
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5. Équilibres solide/fluide et solide/solide du corps pur
Les paragraphes précédents ont montré que lorsque pression et température sont supérieures aux grandeurs critiques, la transition entre l’état liquide et l’état gazeux n’existe plus. Il est, par contre, impossible de passer d’une phase solide à une phase fluide sans discontinuité, que ce soit dans le cas de l’équilibre de fusion, entre le solide et le liquide, ou dans le cas de l’équilibre de sublimation, entre le solide et le gaz. Les transitions solide/fluide sont des transformations de 1re espèce dans lesquelles les variations isobares de l’enthalpie et de l’entropie molaire en fonction de la température suivent l’allure représentée figure 11. La phase solide est toujours la phase stable à basse température car c’est celle qui possède les valeurs les plus faibles de l’entropie et de l’enthalpie molaires.
5.1 Équilibre liquide/solide
D’après la règle des phases, à une certaine pression P, un solide pur cristallisé et un liquide provenant de sa fusion ne peuvent être en équilibre qu’à une température donnée appelée température de fusion, T fus . Sous la pression atmosphérique, on définit la température normale de fusion. Les tableaux de la référence des Techniques de l’Ingénieur rapportent la température et l’enthalpie normales de fusion de certains composés minéraux usuels.
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Les grandeurs molaires de fusion sont des cas particuliers des grandeurs de transition [équation ...
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Équilibres solide/fluide et solide/solide du corps pur
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SCHUFFENECKER (L.), JAUBERT (J.-N.), SOLIMANDO (R.) - Formalisme et principe de la thermodynamique - . . Traité Sciences fondamentales (1999).
-
(2) - SCHUFFENECKER (L.), DELLACHERIE (J.) - Températures et enthalpies de fusion et d’ébullition normales des composés organiques. - K 570. Traité Constantes physico-chimiques (1992).
-
(3) - DELLACHERIE (J.), SOLIMANDO (R.) - Équilibres de phase des corps purs minéraux. - K 572. Traité Constantes physico-chimiques (1996).
-
(4) - REID (R.C.), PRAUSNITZ (J.M.), POLING (B.E.) - The properties of gases and liquids. - 4e édition. McGraw-Hill Book Company (1986).
-
(5) - DIAGSIM®rarr; - Logiciel permettant le tracé d’une centaine de diagrammes d’état dans le cas d’environ 800 corps purs. - École nationale supérieure des industries chimiques de Nancy. Laboratoire de thermodynamique des séparations.
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