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RÉSUMÉ
Cet article traite des trois équilibres thermodynamiques (liquide-vapeur, liquide-solide, chimiques) et des phénomènes interfaciaux caractérisés par une forte anisotropie. Pour chacun, les conditions thermodynamiques d’équilibre y sont détaillées sans omettre de repartir des fondements des raisonnements. Pour terminer, il présente une estimation des constantes thermodynamiques, pour aider à combler les données manquantes des ouvrages spécialisés.
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Jean-Pierre CORRIOU : Ingénieur des Arts et Manufactures - Docteur ès Sciences - Maître-Assistant au Laboratoire de Chimie Nucléaire et Industrielle de l’École Centrale de Paris
INTRODUCTION
Cet article traite des équilibres thermodynamiques (liquide-vapeur, liquide-solide, chimiques) des phénomènes interfaciaux et présente une estimation des données thermodynamiques.
Celui-ci n’a pu qu’esquisser un panorama de méthodes ou de règles permettant au technicien ou à l’ingénieur d’obtenir des données thermodynamiques manquantes et de mener à bien ses calculs, et le lecteur tirera souvent grand profit de la fiche documentaire .
En général, nous allons chercher à faire ressortir les fondements des raisonnements et à assurer une continuité dans les exemples. Le but que nous nous sommes fixés sera atteint si le lecteur, attiré par un point particulier, prend plaisir à approfondir une question parfois complexe.
Cet article s’insère dans un ensemble consacré à la thermodynamique chimique. Le lecteur consultera donc également les articles suivants :
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1. Équilibre liquide-vapeur
1.1 Diagrammes
Sur la figure 1, la partie AB de l’isotherme de température inférieure à la température critique correspond à la phase vapeur qui se comporte comme un gaz parfait à pression faible. La partie DE, presque verticale, correspond à la phase liquide dont la compressibilité est très faible sauf lorsque l’on se rapproche du point critique C. La droite horizontale BD constitue le palier de liquéfaction. En B, la vapeur saturante est en équilibre avec une goutte de liquide (point de rosée ) ; en D, le liquide saturé est en équilibre avec une bulle de vapeur (point de bulle ).
Lorsque la température devient très supérieure à la température critique, l’isotherme se rapproche d’une hyperbole correspondant à l’équation d’état des gaz parfaits.
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - DAMON (J.P.), VINCENS (M.) - Thermodynamique chimique - . 2001, CD-ROM et livret. Collection Grenoble Sciences. Université Joseph FOURIER.
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(4) - ABBOTT (M.M.), VAN NESS (H.C.) - Thermodynamique, cours et problèmes - . Série Schaum. 1995, McGraw-Hill.
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(5) - DODE (M.) - Le second principe de la thermodynamique - . 1965, Société d’enseignement supérieur.
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(6) - GOKCEN (N.A.), REDDY (R.G.) - Thermodynamics - . 2e édition, 1996, Pergamon Press.
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