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Equation de Van der Waals
Bonsoir,
J'ai un exercice à faire sur l'équation de Van der Waals.
Enoncé:
1) Montrer que cette équation permet de mettre en évidence l'existence d'un changement d'état et expliquer comment on peut construire les isothermes (Construction de Maxwell). Expliquez.
L'équation de Van der Waals permet de mettre en évidence l'existante d'un changement d'état d'un fluide.
Mais je ne vois pas comment le montrer. Précédemment, on avait étudier les points critiques, le point critique marque le début de la zone d'existence de l'état liquide.
Pour la construction: le passage du gaz au liquide le long d'une isotherme se fait donc selon un segment de droite correspondant à P = cste, lequel le segment coupe l'isotherme en trois points a,b et c.
Est-ce bien ça ?
2) Déterminer les coordonnées des points permettant la construction des isothermes et construire la courbe de saturation. Faire un organigramme et le calcul numérique.
Merci d'avance pour vos aides,
Bonjour
La construction des isothermes permet de mettre en évidence l'existence d'un changement d'état. Au-dessous d'une température caractéristique du gaz (sa température critique Tc), la courbe P=f(V) présente un palier. Or, tu as sûrement montré en cours, que, pour un corps pur en équilibre sous deux phases, P = constante si T = constante.
Les coordonnées du point critique (sommet de la courbe de saturation) peuvent se déduire de l'équation de Van der Waals. L'isotherme critique présente un point d'inflexion avec tangente horizontale au point critique. Tu obtiens les coordonnées du point critique en écrivant que dans ces conditions :
A ma connaissance, l'équation de Van der Waals, à elle seule, ne permet pas d'obtenir la courbe de saturation. Il faut des renseignements complémentaires.
Bonjour,
Merci pour votre réponse.
Oui, c'est bien ça. En classe, nous avons démontrer qu'en coordonnées de Clapeyron (P,V) l'équation de Van der Waals a une isotherme qui admet une tangente horizontale avec un point d'inflexion.
Nous avons aussi déterminer les coordonnées du point critique ; en dérivant la pression par rapport au volume, à température constante, on obtient:
,
,
.
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