Bonjour,
Je me pose des questions sur l'énergie liée à l'osmose, et plus généralement la relation entre mélange d'espèces chimiques et énergie.
Il est facile de proposer un dispositif qui permet de tirer du travail à partir d'un litre d'eau pure et un litre d'eau salée. Il suffit d'utiliser une membrane semi-perméable et de tirer avantage de la différence de pression osmotique.
Le sujet est alors de comprendre dans quels cas, et comment, peut-on tirer du travail à partir de deux mélanges différents (en dehors de différence de potentiel d'oxydo-réduction, i.e., sans modification des espèces chimiques en présence).
En particulier, peut-on tirer du travail à partir de deux mélanges gazeux de compositions différentes, le résultat final étant un mélange unique homogène sans changement d'espèces chimiques? Si oui, comment?
Le raisonnement énergétique dans le cas de l'osmose semble être le suivant: l'énergie totale d'un mélange (eau, sel) dépend de la concentration en sel selon une fonction concave: 2U(1 litre d'eau + (c1+c2)/2 g de sel) < U(1 litre d'eau + c1 g de sel)+U(1 litre d'eau + c2 g de sel), le travail obtenu est cette différence.
La question revient alors à demander quelle est l'énergie totale d'un mélange, et dans quels cas, et au passage pourquoi, l'énergie totale varie de manière non linéaire avec la concentration.
Cordialement,
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