1 - Faculté des Sciences Rabat

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c- Variation de l’entropie lors d’un changement d’état d’une mole d’un corps pur Considérons une mole d’un corps pur qui passe de l’état liquide à l’état gazeux selon une transformation réversible à (T, P) constantes : L G Qrev La variation d’entropie s’écrit : ΔS = S G - S L = L G δQrev T = Q rév T NB : Les réactions de changement d’état sont des réactions isothermes à pression constante. Qrév est appelée la chaleur latente de changement d’état, elle est notée L ou ∆HΨ. D’une manière générale la variation d’entropie lors d’un changement d’état s’écrit: ΔS φ ΔH φ = Tφ TΨ étant la température de changement d’état Application : Quelle est la variation de l’entropie de changement d’état d’une mole d’eau sous P = 1atm L = 9717 cal/mole T = 373 K 9717 = = 26,07 cal/K/mol 373 ΔS φ d- Variation de l’entropie lors d’une détente isotherme d’une mole d’un gaz parfait. Considérons une mole d’un gaz parfait qui passe d’un état (P1, V1, T) )à un état (P2, V2, T) selon une transformation réversible. P2 , V2 , T P1 , V1, T D’après la loi de Joule : dU = δQ - PdV = 0 car la température est constante ⇒ dQ = PdV Le deuxième principe permet d’écrire : 20
dS = δQ T ΔS = S 2 - S 1 = et comme V 2 V 1 = PdV T = V2 RdV = V1 V P 1 P 2 RLog V 2/V 1 ΔS = S2 - S1 = R Log ( P1 ) P2 S P T = S o Si l'état 1 est l'état standard, P1 = 1 atm et l'état 2 est à une pression P on obtient: T - RLog P e- Variation de l’entropie d’une mole d’un corps pur en fonction de la température à pression constante : Considérons une mole d’un corps pur dont les capacités calorifiques molaires et les différentes chaleurs latentes sont connues. Si on fait varier sa température de T à T+dT, le système échange avec le milieu extérieur une quantité de chaleur δQ. La variation de l’entropie pour une transformation infinitisémale s’écrit : dS = δQ T Comme δQ = Cp dT dS = Cp dT T Si l’intervalle de température (T1, T2) est important c'est-à-dire, que la transformation est macroscopique. Cp dT ΔS = T1 T III) Troisième principe de la thermodynamique- principe zéro Enoncé: L’entropie des corps purs sous forme de cristaux parfaits est nulle à Zéro degré Kelvin. 21 T2 Le troisième principe permet donc de déterminer l’entropie absolue des corps dont les différentes capacités calorifiques molaires et les différentes chaleurs latentes de changement d’état sont mesurables. En effet considérons une mole d’un corps pur qui décrit la transformation suivante :
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