CHIMIEGENERALEChap4_thermo_2007 - 1 Faculté de Médecine

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Unformatted text preview: 1 Faculté de Médecine Pierre-et-Marie-Curie PCEM 1 Support de cours CHIMIE GENERALE CHAPITRE IV - SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE EQUILIBRES CHIMIQUES Professeur Antoine GEDEON Professeur Ariel de KOZAK (mise à jour : 28/5/2007) Université Pierre-et-Marie-Curie Pitié-Salpêtrière 2 CHAPITRE IV 2 ème principe de la thermodynamique – Equilibres chimiques 1. EVOLUTION D’UN SYSTEME ISOLE. • Le premier principe - conservation de l’énergie.- aucun renseignement sur le SENS DE L’EVOLUTION du système. ⇒ Nécessité d’introduire une nouvelle fonction d’état appelée entropie S. • Interprétation statistique de l’entropie : • Un état macroscopique défini par les variables (P, T, n) correspond à un très grand nombre d’états microscopiques ou microétats Ω dans chacun desquels les molécules ont des positions et des vitesses déterminées. Un système isolé évolue vers l’état macroscopique qui réalise le plus grand nombre d’états microscopiques accessibles Ω . • Relation de Boltzmann. L’entropie est proportionnelle au nombre d’états microscopiques Ω qui constituent un système : S = k Ln Ω ; k = cte de Boltzmann = 1,38.10- 23 J.K- 1 • L’entropie d’un système est alors une mesure du nombre d’états microscopiques dans lequel le système peut se trouver. On dit que l’entropie est une mesure du désordre de la matière : désordre ⇒ S ⇒ ∆ S > 0 3 dS int. : Lors d’une transformation réversible ⇒ le système est à tout instant en équilibre ⇒ dS int. = Lors d’une transformation irréversible ⇒ création d’entropie : S int. ⇒ dS int. > 0 dS ext. : Lorsqu’un système subit une transformation au cours de laquelle il échange une quantité de chaleur δ Q avec le milieu extérieur, à la température T : 2. SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE. 2.1. Enoncé. • Il existe une fonction d’état S appelée « entropie ». • S est une fonction d’état extensive qui dépend de T et de P. Elle s’exprime en J.mol- 1 .K- 1 . • Lors d’une transformation infinitésimale, la variation d’entropie dS s’écrit : dS = dS int. + dS ext . Variation d’entropie INTERNE : elle traduit la création d’entropie à l’intérieur du système. Elle ne dépend pas des échanges avec le milieu extérieur. Variation d’entropie EXTERNE due aux échanges de chaleur δ Q avec le milieu extérieur. T Q dS ext. δ = 4 réversible dS = dS int. + dS ext . T Q dS ext. δ = irréversible Transformation réversible Transformation irréversible T Q dS δ = T Q dS δ dS int. = 0 dS int. > 0 5 • Dans le cas d’une transformation irréversible ou spontanée à T (dS int. > 0) : dS = dS ext....
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This note was uploaded on 03/30/2012 for the course PCEM 011 taught by Professor Antoinegedeon during the Winter '07 term at Université Paris 6 - Pierre et Marie Curie.

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