Thermodynamique

[etud2020]

Bonjour

J'ai un problème (mon examen est là-dessus mardi...) : je ne comprends rien à la thermodynamique du magmatisme (et souvent à la thermo tout court)...

Voici l'exo : KEilLArQY3Z_partie1.pdf

Comment répondre à la partie A ?

Pour la partie B, j'ai essayé de répondre à quelques questions :

a) La température de première cristallisation est d'environ 1320°C. Le cristal qui apparaît alors est le diopside. Est-ce correct ?

b) Le liquide se refroidit jusqu'au liquidus, la cristallisation de diopside commence et le liquide s'enrichit en anorthite.
Au point eutectique, trois phases coexistent : liquide, anorthite, et diopside. Est-ce correct ?
Comment décrire qualitativement l'évolution de la composition du liquide quand la température diminue ? Et celle du solide ?

Merci par avance de votre aide, je suis complètement perdue et paniquée....

Merci par avance de l'aide
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[Patzewiz]

Bonjour,

Pour la partie A, dans le premier système il y a un seul constituant chimique Al2SiO5 qui ne subit que des transformations physiques donc un seul constituant indépendant.
Pour le deuxième système, tous les constituants peuvent être obtenus par des réactions chimiques entre SiO2 et Al2O3, il y a donc deux constituants indépendants, SiO2 et Al2O3 étant les plus simples à proposer.

[Patzewiz]

Pour la partie B, 30% de diopside donc 70% d'anorthite (piège classique dans ce genre d'exercice, on donne une composition en composé A pour un diagramme dont l'abscisse est la composition en composé B). Ce sont donc des cristaux d'anorthite qui apparaissent à environ 1450°C.
Quand la température diminue le liquide va s'appauvrir en anorthite et s'enrichir en diopside jusqu'à l'arrivée à la température eutectique où il y a bien coexistence du liquide eutectique et des deux solides. Quand tout le liquide se sera solidifié (fin du palier eutectique sur une courbe T= f(temps)) on obtient un solide qui aura la composition initiale.
La question c) mentionne une température de 1350°C, ce qui invalide automatiquement votre proposition de début de cristallisation à 1320°C. La composition du liquide se lit à partir de la branche droite du liquidus, les proportions de liquide et de solide s'obtiennent à partir de la règle des segments inverses.
Bon courage pour réfléchir à tout ça.