Changement d'état et pression vapeur

Question 1

Quels sont les états de la matière les plus communs ?

Answer 1

Solide, Liquide, Gaz.

Question 2

Qu’est ce q’une transition de phase ?

Answer 2

Changement d’un état à un autre lorsque la pression, le volume, la température, la densité, l’énergie ou la quantité de matière changent de manière significative.

Question 3

Quels sont les différents types de transitions de phase ?

Answer 3

1er ordre
2ème ordre

Question 4

Quelles sont les caractéristiques d’une transition du 1er ordre ?

Answer 4

• Implique une chaleur latente.
• transformations hétérogènes (coexistence de 2 phases ex : ébullition de l’eau, solidification de l’eau) brutales et chaotiques.
• caractérisé une discontinuité des propriétés.
• Comprends un phénomène de surfusion = retard de transition de phase (uniquement lors d’une solidification)
• le liquide est dans un équilibre métastable, cesse à la température de nucléation (point de Schaefer)
• Elle peut aussi cesser grâce à un germe de cristallisation avant la température de nucléation.

Question 5

Quelles sont les caractéristiques d’une transition du 2ème ordre ?

Answer 5

• N’implique pas de chaleur latente.
  –transition de phase continue
• Ex: transition ferromagnétique, transition superfluide ou condensation de Bose-Enstein).

Question 6

Qu’est ce q’une surfusion ?

Answer 6

État métastable où un liquide reste liquide en dessous de sa température de fusion.

Question 7

A quoi correspond le point de schafer ?

Answer 7

Température à laquelle la surfusion cesse et le liquide se solidifie.

Question 8

Qu’est ce q’un équilibre diphasé ?

Answer 8

Coexistence des phases liquide et gazeuse à température constante.

Question 9

A quoi correspond l’enthalpie molaire de vaporisation (Δvap Hm) ?

Answer 9

Chaleur nécessaire pour vaporiser 1 mole de liquide à T constante (Unité : kJ/mol).

Question 10

Dans une enceinte fermé (Psat) , la vaporisation est à T constante , énoncer les conditions :

Answer 10

• ↗ de la pression = les molécules se vaporisent
• ↘ de la pression = les molécules se liquéfient
• On atteint un état d’équilibre avec une pression constante : la pression de vapeur saturante ou Psat
• Plus Psat est élevé, plus le liquide est volatil.

Question 11

Dans une enceinte fermé (Psat) , la vaporisation est à T variable , énoncer les conditions :

Answer 11

• T↗donc ↗ de la pression de vapeur saturante jusqu’à un point critique = où on ne distingue plus liquide et gaz.
• Relation de Clausius-Clapeyron
• Permet de calculer la valeur de la pression de vapeur saturante d’une espèce pure pour une température donnée.

Question 12

Dans une enceinte ouverte (Pvap partielle), la vaporisation est à P et T constante , énoncer les conditions:

Answer 12

• à la surface du liquide :
• PTOTALE = PPartielle air + Ppartielle liq
• PTOTALE = Patmosphère
• le liquide ne peut pas atteindre un état d’équilibre : Ppartielle liq < Psat
  Le liquide s’évapore totalement
  la pression partielle de l’air ambiant n’est pas modifiée par la pression apportée par la vaporisation du liquide
  Augmentation du W et diminution Q