Leçons de niveau 15

Énergie libre, enthalpie libre/Enthalpie libre

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Enthalpie libre
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Chapitre no 2
Leçon : Énergie libre, enthalpie libre
Chap. préc. :Énergie libre
Chap. suiv. :Potentiel thermodynamique
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Énergie libre, enthalpie libre/Enthalpie libre
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Système couplé à un thermostat à pression constante[modifier | modifier le wikicode]

Considérons un système subissant une transformation isobare (à la pression ) irréversible. Écrivons les deux premiers principes pour :

  • car est constante

En remplaçant, on obtient


On obtient alors et dG<0 pour cette transformation isobare isotherme irréversible.

Enthalpie libre utilisable[modifier | modifier le wikicode]

Soit un système en contact avec un thermostat à la température siège d'une transformation isobare entre deux états A et B. Écrivons les deux premiers principes pour :

On obtient .

On écrit alors que , où :

  • W est le travail total échangé avec l'extérieur
  • W' le travail d'une autre nature, appelé travail utile

On obtient après remplacement ie .

Propriétés de G[modifier | modifier le wikicode]

Différentielle[modifier | modifier le wikicode]

avec le travail des forces autres que les forces de pression

Pour une transformation réversible :

Intérêt : Même si G est extensive, sa différentielle fait intervenir les variations de p et T, qui sont intensives. G est donc utilisable pour un système ouvert.

Deuxième relation de Gibbs[modifier | modifier le wikicode]

On suppose que seules les forces de pression travaillent. On veut relier G à H.

, d'où

De plus,

Début d’un théorème
Fin du théorème