Thermodynamique  -  Le potentiel chimique

Potentiel chimique 
d'un constituant en phase gaz


1. Si on considère un gaz parfait, pur : 

On montre que :

m*(T, P, gp) = m°(T, gp) + RT ln (P / P°)

On rappelle que l'étoile marque une grandeur relative à un corps pur.

Démonstration

2. Si on considère un gaz parfait i dans un mélange de gaz : 

On montre que :

mi(T, P, yi, gp) = mi°(T, gp) + RT ln (Pi / P°)

Ou encore : 

 mi(T, P, yi, gp) = mi*(T, P, gp) + RT ln yi

Démonstration

3. Cas des gaz réels

Dans cette situation, on effectue la correction en faisant apparaître la fugacité définie par fi= Pi.fi, et où fi est le coefficient de fugacité. On notera que : lim P®0 fi= 1.

Partant de l'expression relative au gaz parfait :

mi(T, P, yi, gp) = mi°(T, gp) + RT ln (Pi / P°)

L'expression du potentiel chimique d'un gaz réel devient alors : 

mi(T, P, yi, g.réel) = mi°(T, gp) + RT ln (fi / P°)

Soit :

mi(T, P, yi, g.réel) = mi°(T, gp) + RT ln (fi.Pi / P°)

Ou encore :

mi(T, P, yi, g.réel) = mi*(T, P, gp) + RT ln (fi.yi)

Ou :

mi(T, P, yi, g.réel) = mi(T, P, yi, gp) + RT ln fi

On notera que fi = fi (T, P, yi).

 

 


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