Les pressions de vapeur du sodium liquide sont les suivantes ...carmen.tibirna.org/files/carmen/Essais/C2EM2.pdfDiagramme de phases de l’ammoniac S L V À l'aide du diagramme des

Les pressions de vapeur du sodium liquide sont les suivantes:

P(kPa) 0,133 1,33 13,3T ˚C 439 549 701

Tracer une courbe appropriée permettant de déterminer graphiquement le point

d'ébullition du sodium liquide, sa chaleur de vaporisation et sa variation d'entropie

au point d'ébullition.

C.2 C.2 C.2 C.2 ---- 2012201220122012 ESSAIS - MESURES II C.TIBIRNAC.TIBIRNAC.TIBIRNAC.TIBIRNA

au point d'ébullition.

P T(˚C) ln p 1/T(K)

0,133 439 -2,017 1,404 x 10-3

1,33 549 0,285 1,217 x 10-313,3 701 2,588 1,027 x 10-3

ln p

1/T

R

Hpente

vap∆−=

12215 ente −=p

molkJDH / 5,101 =

1,15 12215 +−= xy

p = 101,3 kPa � ln p = 4,618

x = 1

Téquilibre= 0,00086 K-1

1,15 12215 +−= xy

Téquilibre = 1163 K = 890 ˚C

ITR

Hp

vap+×

∆−=

1ln


KmolJT

HS

équilibre

vap

vap ⋅=∆

=∆ / 3,78

Le naphtalène, C10H8, fond à 80,0 ˚C. Si la pression de vapeur du naphtalène liquide est

10,0 mm Hg à 85,8˚C et 40,0 mm Hg à 119,3˚C et que celle du naphtalène solide est 1,0

mm Hg à 52,6 ˚C:

a) Calculer le ∆∆∆∆Hvap, évaluer la température d’ébullition du naphtalène liquide et

calculer son ∆∆∆∆Svap au point d’ébullition.


−

∆−=

121

2 11lnTTR

H

p

p vap

Téquilibre = 489 K = 216 ˚C

KmolJT

HS

équilibre

vap

vap ⋅=∆

=∆ / 3,78

molkJH /44,48˚vap =∆

85,8 °C = 358,95 K

119,3 °C = 392,45 K

b) Calculer la pression de vapeur du naphtalène à son point de fusion.

−

∆−=

121

2 11lnTTR

H

p

p vap

ln P2 = 2,036 mmHg

c) En supposant que les températures de fusion et du point triple sont les mêmes, calculer

P2 = 7,66 mmHg


c) En supposant que les températures de fusion et du point triple sont les mêmes, calculer

∆∆∆∆H fus et ∆∆∆∆H subl. du naphthalène (∆∆∆∆H fus est approximatif).

vap˚˚˚ HHH fussubl ∆+∆=∆

−

∆−=

121

2 11lnTTR

H

p

p subl molkJH subl /3,71=∆

molkJH fus /9,22=∆

Diagramme de phases de l’ammoniac

a) Quelle est la pression de vapeur de

NH3 (l) à -42 °C?

S L V

À l'aide du diagramme des phases de NH3 donné à la figure 2, répondez aux questions

suivantes:

50 kPa


S L V50 kPa


S L V

b) Quelle est la température d’ébullition

normale de NH3?


suivantes:


S L Vnormale de NH3?

- 34 °C


S L V

c) Quelle est la température de fusion

normale de NH3?


suivantes:


S L V

C.˚77,5- T ≅


S L V

d) Sous quel état physique NH3 se

présente-t-il à – 80 °C sous une

pression atmosphérique normale?


suivantes:


S L Vpression atmosphérique normale?

À l'état solide


S L V


suivantes:

e) Au-delà de quelle température

NH3 est-il gazeux lorsqu'il est

soumis à une pression de 40,0 kPa?


S L Vsoumis à une pression de 40,0 kPa?

Au-delà de -48˚C


S L V


suivantes:

f) Dans quelles conditions de

température et de pression

peut-il y avoir équilibre entre


S L Vpeut-il y avoir équilibre entre

les trois phases NH3(s),

NH3(l) et NH3(g)?

Le point triple se trouve à:

T = -77,5˚C et P = 6 kPa


S L V


suivantes:

g) Dans quel domaine de température

NH3 se trouve-t-il à l'état liquide

lorsqu'il est soumis à une pression


S L Vde 70,0 kPa?

Entre les 2 lignes :

-77,5˚C < T < -37˚C

À l'aide du diagramme des phases de CH4 donné à la figure 3, répondez aux questions suivantes:

a) Quelles sont la température

et la pression du point triple

de CH4 ?

Figure 3


T = -184 ˚C et

P = 10 kPa

À l'aide du diagramme des phases de CH4 donné à la figure 3, répondez aux

questions suivantes:

b) Quelle est la température

d'ébullition normale de CH4?

Figure 3


T = -164 ˚C


c) À quelle température CH4 se

sublime-t-il lorsqu'il est soumis

à une pression de 6,0 kPa?

Figure 3


T = -186,5 ˚C


Figure 3

d) À quelle température peut-on

observer l'équilibre

CH4(l) →←

sous une pression de 79 kPa?

CH4(g)


sous une pression de 79 kPa?

T = -165 ˚C


Figure 3

e) Quelle est la température de

fusion de CH4 lorsqu'il est

soumis à 61,0 kPa?


T = -183 ˚C

À l'aide du diagramme des phases de CH4 donné à la figure 3, répondez aux questions

suivantes: Figure 3

f) Au-dessous de quelle température

est-il impossible d'obtenir CH4 à

l'état liquide?


T = -183 ˚C

À l'aide du diagramme des phases de CH4 donné à la figure 3, répondez aux questions

suivantes: Figure 3

g) Au-dessous de quelle pression

CH4 est-il gazeux à la température

de —173˚C?


En dessous de 32 kPa

Figure 4

À l'aide du diagramme des phases du cuivre donné à la figure 4, répondez aux


a) Au-dessous de quelle pression

observe-t-on la sublimation

du cuivre?


Log P = -1,3

P < 5 x 10-2 Pa

Figure 4



b) Au-dessous de quelle pression

est-il impossible d'observer la

fusion du cuivre?


fusion du cuivre?

Log P = -1,3

P < 5 x 10-2 Pa

Figure 4



c) Au-dessous de quelle pression

est-il impossible d'observer

l'ébullition du cuivre?


l'ébullition du cuivre?

Log P = -1,3

P < 5 x 10-2 Pa

Figure 4



d) Quelle est la valeur de la

tension de vapeur du cuivre

à 1000 ˚C?


à 1000 ˚C?

Log P = -2,2

P = 6 x 10-3 Pa

Figure 4



e) Quel-s changement-s de phase

observe-t-on lorsqu'on porte

du cuivre de 1000˚C à 1100˚C


sous la pression atmosphérique

normale?

P = 101,3 kPa =

=101 300 Pa

Log P = 5

Solide -liquide

Figure 4



f) Sous quel état physique se

trouve le cuivre à 1200 ˚C et

sous 3 x 10-2 Pa?


P = 3 x 10-2 Pa

Log P = -1,5

gazeux

Comment varie la solubilité des composants d'un mélange l’un dans

l’autre selon l’état physique concerné?

Représentations des états possibles des composants d’un mélange selon la

température et la composition

Critère de spontanéité = ∆∆∆∆G


Un mélange sera miscible si:

Critère de spontanéité = ∆∆∆∆G

� ∆∆∆∆Gmél < 0

mélmélmél STHG ∆−∆=∆

� ∆∆∆∆Hmél = 0 (gaz parfaits absence des forces intermoléculaires)

1.201 Mélanges gaz-gaz

mélmélmél STHG ∆−∆=∆

1L

O2

100 kPa

1L

N2

100 kPa

ðððð

2L

100 kPa

O2: 50 kPa

N : 50 kPa


N2: 50 kPa

mentnécessaire

nRnR

SSS NOmel

0

2ln 2ln

22

>

+=

∆+∆=∆

∆∆∆∆E = 0 et q = w

∫∫∫∫====∆∆∆∆f

i

rév

T

qS

i

f

V

V

V

VV

VnRdV

V

nRdV

V

nRT

T

f

i

f

i

ln1

======== ∫∫∫∫∫∫∫∫

dVV

nRTw

f

i

∫=

−=

++−=

∆−∆=∆

res températu toutesàet sproportion toutes

en autrel' dansun l' solubles parfaits gaz:spontané )(

))((0

donc

STHG melmel

� La solubilité des gaz parfaits est due à une augmentation du désordre, de l'entropie.

� Cette solubilité se fait sans dégagement ou absorption de chaleur - « mélanges parfaits »


ou de « solutions idéales »

∆Hmel ≅ 0

∆Gmel ≅ −T∆Smel

Pour des pressions « raisonnables », les attractions intermoléculaires existant dans les gaz

réels sont faibles et peu nombreuses

1.202 Mélanges liquide - liquide

0

Documents

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