Sciences

Équation de Clapeyron

DéfinitionClassé sous :chimie , changement de phase , chaleur latente
Benoît Paul Émile Clapeyron (Crédit : ENSMP).

L'équation de Clapeyron, du nom de l'ingénieur et physicien français Benoît Paul Émile Clapeyron (1799-1864), permet de calculer la chaleur latente L de changement de phase d'un corps pur en fonction des volumes molaires du corps dans les deux phases à l'équilibre considérées. En générale, il s'agit d'un équilibre gaz-liquide ou gaz-solide et l'on obtient alors comme loi de variation de la pression P du gaz en fonction de la température T:

 
 
 

où v1 et v2 sont les volumes molaires du corps dans les deux phases considérées et L la chaleur latente de changement de phase.

Cette formule possède des applications importantes dans le cas d'un transistion solide-liquide. En effet, c'est elle qui explique pourquoi une augmentation de pression à une température donnée peut faire fondre de la glace (ex. du patinage sur glace) et plus généralement pourquoi de l'eau liquide et de la glace peuvent co-exister dans différentes conditions de température et de pression.

La formule de Clapeyron ne s'applique que pour les transitions de phases du premier ordre. Pour le cas des transitions du second ordre il faut faire intervenir les formules d'Ehrenfest.

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