Bonjour,
Comment sait-on que le potentiel chimique est une fonction d'état?
Car dans mon cours de thermochimie, pour calculer la différentielle de l'enthalpie libre, on a fait l'hypothèse que la température et la pression extérieur étaient constantes, et il est bien précisé qu'on fait cela pour utiliser un chemin "réversible" et se simplifier les calculs.
De manière générale, comment sait on qu'une fonction est une fonction d'état ?
Bonsoir.
Une fonction d'état ne dépend pas du chemin suivi (de la transformation) mais uniquement de l'état initial et de l'état final du système dans les conditions imposées.
Cordialement,
Duke.
Bonsoir
Une fonction d'état, un peu comme l'énergie potentielle en mécanique, ne dépend que de l'état du système. Conséquence de cela très utilisée en thermo : la variation de fonction d'état entre un état 1 et un état 2 ne dépend pas du chemin suivi pour passer de l'état 1 à l'état 2. Cela est très pratique pour calculer une variation de fonction d'état : il suffit d'imaginer une évolution fictive réversible allant de l'état réel 1 pour aller à l'état réel 2.
Le premier principe postule : l'énergie interne U d'un système fermé est une fonction d'état.comment sait on qu'une fonction est une fonction d'état ?
Le second principe postule : l'entropie S d'un système fermé est une fonction d'état.
A partir de là, toute expression faisant intervenir U et/ou S ainsi que certains paramètres d'état comme P,V,T est une fonction d'état. Evidemment il faut respecter l'homogénéité de l'expression : ne pas, par exemple, ajouter à une énergie une grandeur qui n'a pas la dimension physique d'une énergie. Exemples classiques :
l'enthalpie H=U+P.V
l'énergie libre F=U-T.S
l'enthalpie libre G=H-T.S=U+P.V-T.S
J'ai répondu précédemment de façon générale. Quelques précisions sur le potentiel chimique. Dans le cas d'un corps pur, la situation est simple. Le potentiel chimique est l'enthalpie libre molaire :
Puisque G est une fonction d'état le potentiel chimique est aussi une fonction d'état.
Pour un corps appartenant à un mélange, le potentiel chimique est donné par la relation :
est le potentiel chimique standard qui pour un corps donné ne dépend que de T.
a est l'activité qui dans le cas général dépend de la pression, de la nature des autres constituants et des proportions dans lesquelles le mélange existe. C'est bien encore une fonction d'état.
