thermochimie

[gus910]

Bonjour à tous ,


je bloque à la question b) de cette exercice,

EQUILIBRE DIPHASE DU CORPS PUR

a) A T⁰ = 298K et sous P°, on donne les potentiels chimiques de l'eau : Liquide :
Vapeur :
L'extérieur du système étant bloqué à T° = 298K et P = P°, on envisage le mélange de une mole d'eau liquide et d'une mole d'eau vapeur. Ce système est-il en équilibre ?
Prévoir son sens d'évolution et déterminer l'état final. Calculer l'entropie créée au cours de cette
évolution, conclure.

b) Dans un autocuiseur la température de l'eau liquide en équilibre avec sa vapeur est de 110°C, déterminer la pression d'équilibre de la vapeur. On donne pour l'eau vapeur Smv°=188. 7JK^-1mol^-1 et pour l'eau liquide Sml° = 69.9 JK^-1 mol^-1 , grandeurs que l'on supposera indépendantes de T, on admet de plus que le potentiel chimique d'une phase condensée peut être considéré, comme indépendant de la pression.

R=8.314jK^-1mol^-1

b) pour obtenir la pression d'équilibre je commence par

à l'équilibre
puis j'exprime



Ensuite que dois-je faire?

Merci bien
-----

[jeanne08]

- le potentiel chimique du liquide est indépendant de la pression donc on a mu liq = mu° liq et le potentiel chimique de la vapeur est mu vap = mu°vap + RT lN P/P°
- a) tout est standard et mu liq est différent de mu gaz donc on n' a pas équilibre. Le système évolue à T et P fixées et cette évolution est spontanée si G diminue.On rappelle que G = somme des ni * mu i
On calcule G initial , et G final si on a 2 mol de liquide ou G final si ona 2 mol de gaz .... et on voit quel est l'état final .
pour calculer deltaS crée on peut utiliser deltaG = deltaH - T deltaS ... en appelant Qp la quantité de chaleur mise en jeu lors de cette évolution...
- b) il faut qu'à 110°C on ait mu liq = mu gaz
mu liq = mu°(T) et mu gaz fait intevenir mu°(T) gaz et la pression P ( que l'on cherche)
Il faut calculer les mu° du liquide et du gaz à 110°C connaissant les valeurs à 298K ... on a d mu°/dT = - S° ...

[gus910]

D'accord, je vous remercie grandement de votre réponse.
Je vous souhaite une bonne soirée.

[gus910]

Bon pour la question b) j'ai réfléchis ainsi



mais il me manque p0.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

- mu liq = mu° liq car la pression n'a pas d'influence sur le liquide donc pas de RTLnP ... pour le liquide
- P° est la pression de référence = 1 b
- il faut calculer les mu° du liq et de la vap à 110°C connaissant les valeurs à 298K et la relation d mu° / dT = - S° ...

[gus910]

on a

donc

Mais quelle est la constante?
est-ce


est-ce la bonne constante?

[jeanne08]

pour calculer la constante d'intégration il suffit de connaitre les valeurs numériques d'un couple mu° et T

mu° liq (T) = - S° liq *T + cste
mu° liq ( 298K) = - S° liq * 298 + cste = - 237 200 J/mol
( attention à ne pas mélanger J et kJ ... )
d'où la cste ...

autre méthode : on intègre entre deux bornes : mu° ( 383) - mu° ( 298 ) = - S° *( 383 - 298 )

[gus910]

finalement je trouve:




de même




On sait que


or car la pression n'a pas d'influence sur le liquide


d'où



est-ce ce qu'il faut faire?

Merci de votre aide.

[jeanne08]

finalement je trouve:




de même




On sait que


or car la pression n'a pas d'influence sur le liquide


d'où



est-ce ce qu'il faut faire?

Merci de votre aide.

Il y a simplement des erreurs d'inattention ... oubli des mu° à partir d'un certain moment , erreur de signe avec S° vers la fin

Tu reprends tranquillement ... sans mélanger J et kJ ( le mieux est de tout mettre en J ) et cela doit aller ...

[gus910]

je n'arrive pas à voir l'erreur.

On a bien


comme


donc les mu0 s'annulent non?

[jeanne08]

non car d'un coté tu as celui du liquide et de l'autre celui de la vapeur ... attention !

[gus910]

Bonsoir,

donc je reprends

soit T=383k
=298k




de même


on sait que

or car la pression n'a pas d'influence sur le liquide





d'où



est-ce bon?

Merci à vous.