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Coordonnées de Clapeyron

Posté par
elon
16-04-20 à 19:26

Bonjour ,
Svp j'ai un soucis de compréhension au niveau du diagramme de Clapeyron . En cours mon prof a indiqué que les coordonnées de Clapeyron sont : (P , \frac{1}{V} ) . Alors que dans un article sur Internet on indique plutôt ( P , V ) où V le volume massique ( inverse de la masse volumique ) . les deux coordonnées sont utilisables ? Confusion? ( En physique .
Parce que dans ce même article j'ai lu qu'en chimie les coordonnées de Clapeyron sont P , Vm ) où Vm le volume molaire .
Merci d'avance  pour votre aide

Posté par
gbm Webmaster
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 19:33

Bonsoir elon,

Diagramme de Watt : Pression P (en Pa), volume V (en m3)

Diagramme de Clapeyron : Pression P (en Pa), volume massique v (en m3/kg)

C'est ce que j'avais pu apprendre également en thermodynamique.

Posté par
elon
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 19:37

Ok merci

Posté par
gbm Webmaster
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 19:41

Je t'en prie, après, pour ce qui est de la chimie, je n'ai pas souvenir d'un diagramme (P, Vm) mais si vanoise passe par là je suis preneur de son avis.

Posté par
vanoise
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 19:46

Bonjour à tous les deux
Je me permets une précision car il y a plus qu'une simple différence d'unité entre les deux diagrammes.
Un diagramme de Clapeyron concerne une quantité fixe de matière. Si on raisonne sur un kilogramme, l'abscisse correspond comme dit par gbm au volume massique. Les chimiste préfère souvent le volume molaire ; dans certains cycles thermodynamiques, il s'agit simplement du volume de matière, pourvu que la quantité de matière reste fixe.
Le diagramme de Watt est utilisé pour décrire le fonctionnement des moteurs avec cylindre, piston et soupapes. Il représente la pression à l'intérieur d'un cylindre en fonction du volume du cylindre, volume rendu variable par déplacement du piston mais surtout : la quantité de matière à l'intérieur du cylindre peut varier en fonction de l'ouverture ou de la fermeture des soupapes.
Bref : diagramme de Clapeyron : système fermé ;
diagramme de Watt : système ouvert.

Posté par
gbm Webmaster
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 19:52

vanoise @ 16-04-2020 à 19:46

Bonjour à tous les deux
Je me permets une précision car il y a plus qu'une simple différence d'unité entre les deux diagrammes.
Un diagramme de Clapeyron concerne une quantité fixe de matière. Si on raisonne sur un kilogramme, l'abscisse correspond comme dit par gbm au volume massique. Les chimiste préfère souvent le volume molaire ; dans certains cycles thermodynamiques, il s'agit simplement du volume de matière, pourvu que la quantité de matière reste fixe.
Le diagramme de Watt est utilisé pour décrire le fonctionnement des moteurs avec cylindre, piston et soupapes. Il représente la pression à l'intérieur d'un cylindre en fonction du volume du cylindre, volume rendu variable par déplacement du piston mais surtout : la quantité de matière à l'intérieur du cylindre peut varier en fonction de l'ouverture ou de la fermeture des soupapes.
Bref : diagramme de Clapeyron : système fermé ;
diagramme de Watt : système ouvert.

Merci vanoise pour ces précisions, c'est vrai que je me suis focalisé que sur les unités, sans chercher à expliquer davantage la différence entre les deux diagrammes ...

Pour ce qui est de son utilisation en chimie, aurais-tu en tête des applications ?

Posté par
vanoise
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 20:56

La différence entre les deux types de diagramme tient essentiellement au caractère ouvert ou fermé du système étudié. Un diagramme de Clapeyron peut très bien porter un volume en abscisse pour peu que le système étudié soit fermé. C'est par exemple , le cas de tous les diagrammes tracés sur la fiche "Premier Principe de la Thermodynamique" publié sur ce site.
Quant aux applications en chimie : les filières dont les programmes ne comportent pas de thermodynamique industrielle étudie les changement d'états physiques en chimie. Les équilibres liquide-vapeur du corps pur font intervenir le diagramme de Clapeyron avec en abscisse le volume molaire. Il est facile d'y représenter le point critique, la courbe de rosée, la courbe d'ébullition commençante et les différents isothermes, selon que T est supérieure, égale ou inférieure à la température critique.

Posté par
gbm Webmaster
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 21:02

Oui, oui, pour ce qui sont des applications en thermodynamique industrielle je vois parfaitement quelles sont les applications associées (systèmes ouverts comme fermés).

Ma curiosité portait sur les applications en chimie : de ce que j'en comprends c'est ce que sont généralement des applications simples.

Posté par
vanoise
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 21:17

Assez simples : tout est relatif mais plutôt oui  !
Équation de Van der Waals déduite du point critique...
Théorème des moments chimiques...

Posté par
gbm Webmaster
re : Coordonnées de Clapeyron 16-04-20 à 21:27

Le fameux théorème, qui a pu poser des problèmes à certains étudiants .

Oui, j'ai une application en métallurgie/science des matériaux qui me revient à l'esprit : les diagrammes binaires.

Que de bons souvenirs d'écoles !

Mais je m'éloigne du sujet initial ...

Bonne soirée,



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