Utilisateur:
Phase gazeuse, vapeur d'eau
Concept 
La phase gazeuse, qui dans notre cas correspond à la vapeur d'eau, est la phase dans laquelle les atomes peuvent se déplacer relativement librement.
Dans cette phase, il n'y a qu'une interaction minimale qui peut influencer le comportement des atomes sans les confiner de manière significative.
ID:(15142, 0)
Phase liquide, eau
Concept
La phase liquide, qui dans notre cas correspond à l'eau, est la phase dans laquelle les atomes peuvent se déplacer relativement librement tout en maintenant leur unité et en s'adaptant à la forme qui les contient.
Dans cette phase, aucune structure spécifique n'est observée.
ID:(15140, 0)
Phase solide, glace
Concept
La phase solide, qui dans notre cas correspond à la glace, est la phase dans laquelle les atomes ne peuvent pas se déplacer relativement et ne peuvent que osciller autour de leur point d'équilibre.
Dans cette phase, on peut observer une structure qui est souvent cristalline et donc régulière.
ID:(15141, 0)
Schéma de la phase de l'eau
Concept
L'un des diagrammes de phase les plus pertinents pour notre planète est celui de l'eau. Ce diagramme présente les trois phases classiques : solide, liquide et gazeuse, ainsi que plusieurs phases avec différentes structures cristallines de la glace.
La caractéristique la plus notable par rapport à d'autres matériaux est que, dans une plage de pression allant de 611 Pa à 209,9 MPa, la phase solide occupe un volume plus important que la phase liquide. Cette particularité se reflète dans le diagramme de phase sous la forme d'une pente négative le long de la ligne de séparation entre la phase solide (glace hexagonale) et la phase liquide (eau).
ID:(836, 0)
Mesure de la chaleur d'évaporation
Image
La mesure de la chaleur de vaporisation s'effectue en chauffant un échantillon, provoquant ainsi son évaporation, tout en mesurant simultanément la chaleur fournie à l'échantillon. Ensuite, la vapeur est refroidie et condensée, et la masse originellement évaporée est mesurée.
De cette manière, nous pouvons estimer l'énergie nécessaire pour vaporiser une masse donnée, ce qui correspond à chaleur latente ($L$) mesuré en joules par kilogramme (J/kg) ou joules par mole (J/mol).
ID:(1662, 0)
Vapeur d'eau
Concept
La phase gazeuse de l'eau correspond à ce que l'on appelle la vapeur d'eau. Elle se forme lorsque les molécules d'eau acquièrent suffisamment d'énergie cinétique pour s'échapper de la phase liquide et commencer à se déplacer dans l'espace au-dessus du liquide. Périodiquement, les molécules à l'état gazeux entrent de nouveau en collision avec la surface liquide et sont capturées, revenant à l'état liquide.
À mesure que le nombre de molécules à l'état gazeux augmente, le nombre de molécules qui reviennent à l'état liquide augmente également. Ce processus se poursuit jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint entre les molécules quittant le liquide et celles qui sont réabsorbées. Dans cette situation, on dit que l'espace au-dessus du liquide est saturé.
ID:(1010, 0)
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à 
Calculs
Calculs
Variable 
Donnée Calculer 
Cible : Équation À utiliser 
Équations
$ dG =- S dT + V dp $
dG =- S * dT + V * dp
$ dH = T dS + V dp $
dH = T * dS + V * dp
$\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ L }{ \Delta V T }$
dp / dT = L /( DV * T )
$\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ l_m }{ \Delta v_m T }$
dp / dT = l_m /( Dv_m * T )
$ \delta Q = T dS $
dQ = T * dS
$ dU = \delta Q - \delta W $
dU = dQ - dW
$ dU = T dS - p dV $
dU = T * dS - p * dV
$ \delta W = p dV $
dW = p * dV
$ H = U + p V $
H = U + p * V
$ l_m \equiv\displaystyle\frac{ L }{ M_m }$
l_m = L / M_m
$ p = c_m R T $
p = c_m * R * T
$ p_s = p_{ref} e^{- l_m / R T }$
p_s = p_ref *exp(- l_m / R * T )
$ RH =\displaystyle\frac{ c_v }{ c_s }$
RH = c_v / c_s
$ RH =\displaystyle\frac{ p_v }{ p_s }$
RH = p_v / p_s
ID:(15231, 0)
Première loi de la thermodynamique
Équation
Le différentiel d'énergie interne ($dU$) est toujours égal à la quantité de le différence de chaleur inexacte ($\delta Q$) fournie au système (positif) moins la quantité de le différentiel de travail inexact ($\delta W$) réalisée par le système (négatif) :
| $ dU = \delta Q - \delta W $ |
ID:(9632, 0)
Travail en fonction du volume
Équation
En analogie avec la définition du travail $dW$ en mécanique :
| $ \delta W = F dx $ |
qui est défini en fonction de la force $F$ et de la distance parcourue $dx$, en thermodynamique, on travaille avec l'expression du travail en fonction de la pression $p$ et de la variation de volume $dV$ :
| $ \delta W = p dV $ |
ID:(9634, 0)
Deuxième loi de la thermodynamique
Équation
Le différence de chaleur inexacte ($\delta Q$) est égal à A température absolue ($T$) fois a variation d'entropie ($dS$) :
| $ \delta Q = T dS $ |
ID:(9639, 0)
Énergie interne: relation différentielle
Équation
La dépendance de le différentiel d'énergie interne ($dU$) sur a pression ($p$) et a variation de volume ($dV$), en plus de a température absolue ($T$) et a variation d'entropie ($dS$) , est donné par :
| $ dU = T dS - p dV $ |
Comme le différentiel d'énergie interne ($dU$) dépend de le différence de chaleur inexacte ($\delta Q$), a pression ($p$) et a variation de volume ($dV$) selon l'équation :
| $ dU = \delta Q - p dV $ |
et l'expression de la deuxième loi de la thermodynamique avec a température absolue ($T$) et a variation d'entropie ($dS$) est la suivante :
| $ \delta Q = T dS $ |
nous pouvons en conclure que :
| $ dU = T dS - p dV $ |
.
ID:(3471, 0)
Enthalpie
Équation
A enthalpie ($H$) est défini comme la somme de a énergie interne ($U$) et de l'énergie de formation. Cette dernière correspond au travail effectué lors de la formation, qui est égal à $pV$ avec a pression ($p$) et le volume ($V$). Par conséquent, nous avons :
| $ H = U + p V $ |
ID:(3536, 0)
Relation d'enthalpie différentielle
Équation
La dépendance de le différentiel d'enthalpie ($dH$) sur a température absolue ($T$) et a variation d'entropie ($dS$), en plus de le volume ($V$) et a variation de pression ($dp$) , est donné par:
| $ dH = T dS + V dp $ |
Si l'on différencie la définition de a enthalpie ($H$), qui dépend de a énergie interne ($U$), a pression ($p$) et le volume ($V$), selon
| $ H = U + p V $ |
on obtient :
$dH = dU + Vdp + pdV$
en utilisant le différentiel d'enthalpie ($dH$), le différentiel d'énergie interne ($dU$), a variation de pression ($dp$) et a variation de volume ($dV$).
En différenciant a énergie interne ($U$) par rapport à A température absolue ($T$) et a entropie ($S$),
| $ U = T S - p V $ |
on obtient :
| $ dU = T dS - p dV $ |
avec le différentiel d'énergie interne ($dU$) et a variation d'entropie ($dS$).
Finalement, on conclut que :
| $ dH = T dS + V dp $ |
ID:(3473, 0)
Énergie libre de Gibbs comme différentiel
Équation
La dépendance de ($$) sur a entropie ($S$) et a variation de température ($dT$), en plus de le volume ($V$) et a variation de pression ($dp$) , est donné par:
| $ dG =- S dT + V dp $ |
A énergie libre de Gibbs ($G$) en fonction de a enthalpie ($H$), a entropie ($S$), et a température absolue ($T$) s'exprime comme suit :
| $ G = H - T S $ |
La valeur de le différentiel d'énergie libre de Gibbs ($dG$) est déterminée en utilisant le différentiel d'enthalpie ($dH$), a variation de température ($dT$), et a variation d'entropie ($dS$) à travers l'équation :
$dG=dH-SdT-TdS$
Puisque le différentiel d'enthalpie ($dH$) est lié à Le volume ($V$) et a variation de pression ($dp$) comme suit :
| $ dH = T dS + V dp $ |
Il s'ensuit que le différentiel d'enthalpie ($dH$), a variation d'entropie ($dS$), et a variation de pression ($dp$) sont interconnectés de la manière suivante :
| $ dG =- S dT + V dp $ |
ID:(3541, 0)
Loi de Clausius Clapeyron
Équation
La loi Clausius-Clapeyron établit une relation entre a variation de pression ($dp$) et a variation de température ($dT$) avec le chaleur latente ($L$), a température absolue ($T$) et ($$)5239 < /var> comme suit :
| $\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ L }{ \Delta V T }$ |
Si le différentiel d'énergie libre de Gibbs ($dG$) est constant, cela signifie que pour a variation de pression ($dp$) et a variation de température ($dT$), les valeurs de a entropie ($S$) et le volume ($V$) en phase 1
$dG = -S_1dT+V_1dp$
et a entropie ($S$) et le volume ($V$) en phase 2
$dG = -S_2dT+V_2dp$
donnent
$\displaystyle\frac{dp}{dT}=\displaystyle\frac{S_2-S_1}{V_2-V_1}$
La variation de a entropie ($S$) entre les deux phases correspond à Le chaleur latente ($L$) divisé par a température absolue ($T$) :
$S_2 - S_1 =\displaystyle\frac{ L }{ T }$
Ainsi, avec la définition de a variation de volume en changement de phase ($\Delta V$)
$\Delta V \equiv V_2 - V_1$
nous obtenons
| $\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ L }{ \Delta V T }$ |
ID:(12824, 0)
Loi molaire de Clausius Clapeyron
Équation
L'équation de Clausius-Clapeyron établit une relation entre a variation de pression ($dp$) et a variation de température ($dT$) avec a température absolue ($T$), le chaleur latente molaire ($l_m$) et ($$)9868 < /var> comme suit :
| $\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ l_m }{ \Delta v_m T }$ |
Avec la loi de Clausius-Clapeyron, qui dépend de a variation de pression ($dp$), a variation de température ($dT$), le chaleur latente ($L$), a variation de volume en changement de phase ($\Delta V$) et a température absolue ($T$), exprimée comme suit :
| $\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ L }{ \Delta V T }$ |
et la définition de le chaleur latente molaire ($l_m$), où Le chaleur latente ($L$) est lié à A masse molaire ($M_m$) comme suit :
| $ l_m \equiv\displaystyle\frac{ L }{ M_m }$ |
et le variation du volume molaire lors du changement de phase ($\Delta v_m$), où A variation de volume en changement de phase ($\Delta V$) est lié à A masse molaire ($M_m$) comme suit :
| $\Delta v_m =\displaystyle\frac{ \Delta V }{ M_m }$ |
nous obtenons :
| $\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ l_m }{ \Delta v_m T }$ |
ID:(12822, 0)
Quantité de vapeur d'eau
Concept
Lorsque a variation de volume en changement de phase ($\Delta V$) change de phase, passant d'un liquide à un gaz, cela peut être exprimé comme suit :
$\Delta V = V_{\text{gaz}} - V_{\text{liquide}}$
Étant donné que le volume du gaz est nettement supérieur à celui du liquide,
$V_{\text{gaz}} \gg V_{\text{liquide}}$
nous pouvons approximativement écrire :
$\Delta V \approx V_{\text{gaz}}$
Comme la vapeur d'eau se comporte de manière similaire à un gaz idéal, nous pouvons affirmer qu'avec les valeurs de a constante du gaz universel ($R$), le nombre de taupes ($n$), a température absolue ($T$) et a pression de vapeur d'eau non saturée ($p_v$) :
ainsi, a variation de volume en changement de phase ($\Delta V$) est :
$\Delta V = \displaystyle\frac{nRT}{p_v}$
ID:(3185, 0)
Pression de vapeur d'eau saturée
Équation
A pression de vapeur d'eau saturée ($p_s$) peut être calculé à l'aide de a pression de référence ($p_{ref}$), a constante du gaz universel ($R$), a température absolue ($T$) et le chaleur latente molaire ($l_m$) selon le formule suivante :
| $ p_s = p_{ref} e^{- l_m / R T }$ |
En utilisant l'équation de Clausius-Clapeyron pour le gradient de a pression ($p$) par rapport à A température absolue ($T$), qui dépend de le chaleur latente ($L$) et a variation de volume en changement de phase ($\Delta V$) :
| $\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ L }{ \Delta V T }$ |
Dans le cas du changement de phase de liquide à gaz, on peut supposer que le changement de volume est approximativement égal au volume du gaz. Par conséquent, nous pouvons utiliser l'équation des gaz parfaits avec le nombre de taupes ($n$), le volume ($V$), a constante du gaz universel ($R$) et a pression de vapeur d'eau non saturée ($p_v$) :
| $$ |
Comme l'équation de Clausius-Clapeyron peut être écrite comme suit :
$\displaystyle\frac{dp}{dT}=\displaystyle\frac{L}{n}\displaystyle\frac{p}{R T^2}$
Où Le chaleur latente molaire ($l_m$) ($l_m = L/n$) correspond au changement d'enthalpie lors du changement de phase h (l'énergie nécessaire pour former de l'eau), nous obtenons finalement :
$\displaystyle\frac{dp}{dT}=l_m\displaystyle\frac{p}{RT^2}$
Si nous intégrons cette équation entre a pression de vapeur d'eau saturée ($p_s$) et la pression au point
$p_s=p_0e^{l_m/RT_0}e^{-l_m/RT}$
Si nous évaluons cette expression avec les données au point critique :
$p_{ref}=p_0e^{l_m/RT_0}$
Nous avons finalement :
| $ p_s = p_{ref} e^{- l_m / R T }$ |
ID:(3182, 0)
Pression en fonction de la concentration molaire
Équation
A pression ($p$) peut être calculé à partir de a concentration molaire ($c_m$) en utilisant a température absolue ($T$) et a constante du gaz universel ($R$) de la manière suivante :
| $ p = c_m R T $ |
Quand a pression ($p$) se comporte comme un gaz idéal, en satisfaisant le volume ($V$), le nombre de taupes ($n$), a température absolue ($T$) et a constante du gaz universel ($R$), l'équation des gaz idéaux :
| $ p V = n R T $ |
et la définition de a concentration molaire ($c_m$) :
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
conduisent à la relation suivante :
| $ p = c_m R T $ |
ID:(4479, 0)
Pression de vapeur d'eau
Équation
A humidité relative ($RH$) peut être exprimé en termes de a pression de vapeur d'eau non saturée ($p_v$) et a pression de vapeur d'eau saturée ($p_s$) comme suit :
| $ RH =\displaystyle\frac{ p_v }{ p_s }$ |
La relation entre a humidité relative ($RH$) avec a concentration de molécules de vapeur d'eau ($c_v$) et concentration de vapeur d'eau saturée ($c_s$) est exprimée comme suit :
| $ RH =\displaystyle\frac{ c_v }{ c_s }$ |
et en reliant a pression ($p$) avec a concentration molaire ($c_m$), a température absolue ($T$), et a constante du gaz universel ($R$), nous obtenons :
| $ p = c_m R T $ |
Cela s'applique à la pression de vapeur d'eau, où :
$p_v = c_v R T$
et à la pression de vapeur saturée de l'eau :
$p_s = c_s R T$
ce qui donne l'équation suivante :
| $ RH =\displaystyle\frac{ p_v }{ p_s }$ |
ID:(4478, 0)