Chapitre 5, partie 1

Question 1

Que gouverne le potentiel chimique de Gibbs?

Answer 1

Le déplacement de l’équilibre des phases.

Question 2

Si la température augmente, qu’arrive-t-il au potentiel chimique?

Answer 2

Il diminue, car dμ/dT = -S et l’entropie est toujours > 0.

Question 3

Entre le solide, le liquide et le gaz de la même molécule, quelle pente est la plus négative et abrupte?

Answer 3

Pour le gaz, car T est plus élevé.

Question 4

À une température élevée, quelle potentiel chimique est le plus élevé et celui le plus faible entre le gaz, le liquide et le solide?

Answer 4

μ gaz < μ liquide < μ solide.

Question 5

Comment appelle-t-on la situation où le potentiel chimique du gaz et du liquide sont équivalent? Et quand le potentiel du liquide et du solide sont équivalent?

Answer 5

Équilibre liquide/gaz, donc c’est la température d’ébullition.

Équilibre liquide/solide, donc température de fusion.

Question 6

Pour la stabilité d’une substance: plus la température augmente…

Answer 6

moins la substance est stable!

Question 7

Qu’arrive-t-il au potentiel chimique lorsque la pression augmente?

Answer 7

il augmente.

Question 8

Pour quelle phase l’augmentation de la pression est-elle la plus importante en ce qui concerne le potentiel chimique

Answer 8

La phase gazeuse, car sont volume est beaucoup plus grand et il est compressible.

Question 9

Si la température est faible et la pression est forte, quelle phase est la plus probable? Et à l’inverse (T+ et P-)? Et entre les deux? (T+/- et P +/-)

Answer 9

T faible + P forte: Solide
T forte + P faible: Gaz
Entre le deux = Liquide.

Question 10

Qu’est-ce que la pression de vapeur?

Answer 10

Pression d’équilibre qui s’établit au dessus d’un liquide pur à une T° donnée.

Question 11

Vrai ou faux: Il y a de l’air calculée dans la pression de vapeur.

Answer 11

Faux, c’est seulement la substance sous sa forme gazeuse.

Question 12

Qu’est-ce que l’équation de Clapeyron?

Answer 12

dP / dT = ΔH / (T ΔV) =

ΔS / ΔV

Question 13

À quoi s’applique l’équation de Clapeyron?

Answer 13

À tous les changements de phase de substances pures.

Question 14

Dans le cas de la frontière solide/liquide, de quelle façon dépend la pression de la température? (non linéaire, exponentielle, linéaire, logarithmique)

Answer 14

Pression dépend linéairement de la T°.

Question 15

Écrivez l’équation de Clausius/Clapeyron.

Answer 15

d ln(p) / d T = ΔHvap / RTE²
(TE = T° d'ébullition)

Question 16

Dans le cas de la frontière liquide/gaz, de quelle façon dépend la pression de la température? (non linéaire, exponentielle, linéaire, logarithmique)

Answer 16

Pression dépend de la T° de façon exponentielle.

Question 17

Qu’est-ce la température critique et la pression critique?

Answer 17

T° et pression où la densité de vapeur et la densité du liquide sont équivalente. On ne pourra alors plus distinguer les deux phases (liquide et gaz).

Question 18

Dans le cas de la frontière solide/gaz, de quelle façon dépend la pression de la température? (non linéaire, exponentielle, linéaire, logarithmique)

Answer 18

Pression dépend de la T° de façon exponentielle.

Question 19

Comment appelle-t-on le point où les trois phases co-existent?

Answer 19

Le point triple.

Question 20

Vrai ou faux: La position du point triple ne peut être modifié.

Answer 20

Vrai, elle est indépendante de tout contrôle.

Question 21

Vrai ou faux: Il existe un infinité de coordonnées où deux phases peuvent exister, tout comme le point triple.

Answer 21

Faux, il n’existe qu’une seule coordonnée pour le point triple.

Question 22

Pourquoi, pour l’eau, la frontière entre le solide et le liquide possède une pente négative?

Answer 22

Parce que le volume molaire de l’eau liquide est plus petit que le volume molaire de la glace.

Question 23

Quelle conséquence a la pente négative de la frontière entre la phase liquide et solide de l’eau?

Answer 23

Quand on augmente la pression la température de fusion diminue, ce qui permet le mouvement des glaciers (multidisciplinarité! :D) et le patinage.

Question 24

Dans l’équation de Clapeyron que représente chacune des variables?
dP / dT = ΔH / (T ΔV) = ΔS / ΔV

Answer 24

dP/dT est la pente de la frontière en chaque point se trouvant sur la frontière de phase

ΔH et ΔS représentent respectivement le changement d’enthalpie et le changement
d’entropie associés à la transition de la phase α à la phase β,

ΔV représente la différence de volume entre les deux phases

T représente la température à laquelle les deux phases co-existent à l’équilibre
thermodynamique.

Question 25

Au point triple, quel phase possède la plus grande potentielle chimique?

Answer 25

μ ( solide) = μ (liquide) = μ (gaz)

Question 26

Expliquer comment la pression influence les phénomène suivant: mouvement des GLACCCIIIIEEERRS et un patineur patinant.

Answer 26

Par exemple, le
mouvement des glaciers résulte du fait qu’à la base de ces derniers, la pression est énorme au
point où la glace fond, si bien que le glacier repose en fait sur une mince couche de liquide en
contact avec le roc sous-jacent, ce qui le rend susceptible de mouvement !

Une autre conséquence en est que lorsqu’un patineur glisse sur la glace, la pression exercée (i.
e. le poids du patineur divisé par la faible surface des lames) est énorme au point où elle fait
fondre la glace, si bien que le patineur se déplace en fait sur un mince film d’eau !