Les relations de Maxwell

Relations générales pour une substance homogène
???
ok
Relations générales pour une substance homogène
un seul type de molécule
Relation thermodynamique fondamentale
différentielle exacte
(quasi-statique)
variables
Variables indépendantes S et V
Ces paramètres ne peuvent pas
varier de manière arbitraire si on
veut
toujours
avoir une
différentielle
montre
comment
E dépend
de
exacte,
dans ce
cas-ci dE
variations
indépendantes
de S
et de V
(math)
Cherchons la relation qui existe
entre ces quantités :
1ere relation de Maxwell
Variables indépendantes S et p
Enthalpie :
(math)
2eme relation de Maxwell
À quoi sert l’enthalpie (H) ?
Aéroport JFK (New York)
À quoi sert l’enthalpie (H) ?
Aéroport JFK (New York)
L’enthalpie correspond à l’énergie totale d’un système thermodynamique,
qui comprend l’énergie interne E pour créer le système, à laquelle est
additionné le travail pV que ce système doit exercer contre la pression
extérieure pour occuper son volume.
Lors d’une transformation à pression constante (à l’air libre p.e.) au cours de
laquelle un système passe d’un état d’équilibre A→B en échangeant une
quantité de chaleur Q et du travail W uniquement par l’intermédiaire des forces
de pression :
ΔE = EB − EA = Q − p ΔV = Q − p (VB − VA)
ou encore
Q = (EB + pVB) − (EA + pVA) = HB − HA = ΔH
Donc à pression constante, la quantité de chaleur impliquée dans le processus
devient égale à la variation de l’enthalpie H (utilisée beaucoup en calorimétrie).
Variables indépendantes T et V
Énergie libre de Helmholtz :
(math)
3eme relation de Maxwell
L’équation d’état
EOS calculation
fonction de partition
substance inhomogène
Quantités
thermodynamiques
Variables indépendantes T et p
Énergie libre de Gibbs (enthalpie libre) :
(math)
Transformation de
phase (chap. 8)
4eme relation de Maxwell
Relations de Maxwell et fonctions thermodynamiques
Relation thermodynamique fondamentale
ces variables ne sont
pas indépendantes
l’une de l’autre
Relations de Maxwell
***
Fonctions (ou potentiels) thermodynamiques
Énergie
Enthalpie
Énergie libre de Helmholtz
Énergie libre de Gibbs
Relations
thermodynamiques
Variables
indépendantes
p1
T1
milieu poreux
Processus Joule-Thomson
p2
T2
On peut montrer que dans un tel processus, H = constante
= cte
 Processus isotherme car E=E(T)