Règle des phases de Gibbs

Règle des phases de Gibbs

Règle des phases

Diagramme de phase Ag-Cu.

La règle des phases ou règles des phases de Gibbs ou relation de Gibbs donne la variance d'un système thermodynamique à l'équilibre. On doit la règle des phases au physicien américain Josiah Gibbs.

Expression

Dans le domaine de stabilité d’une phase, on peut faire varier la température et la pression, et la phase va continuer d’être stable. Au moment où deux phases sont en équilibre, on peut choisir ou la température ou la pression et l’autre paramètre est fixé en même temps. Enfin, le point triple ne laisse aucun degré de liberté car il se trouve à une seule température et une seule pression.

En généralisant cette observation on arrive à la règle des phases de Gibbs qui peut s’écrire :

 v = c - r - k + n - \varphi
  • c est égal au nombre de corps purs en présence.
  • r est le nombre d'équations chimiques indépendantes.
  • k est le nombre de relations imposées par l'expérimentateur.
  • n est le nombre de facteurs (variables intensives) dont dépend le système ; dans la très grande majorité des cas, ce sont la température et la pression, et n = 2, mais il arrive que la pression ne soit pas un facteur d'équilibre (auquel cas n = 1).
  • \varphi est le nombre de phases présentes dans le système.

Dans le cas très courant d'un mélange sans contrainte extérieure (k=0), dans lequel aucune réaction chimique n'a lieu (r=0) et pour lequel les facteurs d'équilibre sont la pression et la température (n=2) on obtient la relation :

 v = c + 2 - \varphi

Démonstration de la formule

Par définition, on a v = XY, où X est le nombre de paramètres intensifs et Y le nombre de relations.

Or, on a X = n + c \cdot \varphi : il faut compter les variables intensives dont dépend le système (T et P, en général), ainsi que le nombre total de fractions molaires (il y en a c dans chaque phase).

De plus, on a Y = \varphi + r + k + c \cdot (\varphi - 1) : on peut écrire pour chaque phase que la somme des quantités de matière des espèces en présente est égale à la quantité de matière totale ; il faut compter les équations chimiques indépendantes (correspondant à des équilibres entre espèces) ; il faut prendre en compte les relations imposées par l'expérimentateur ; il faut écrire les potentiels chimiques de chaque constituant.

Ainsi, on calcule v = X - Y = n + c \cdot \varphi - \varphi - r - k - c \cdot \varphi + c = c - r - k + n - \varphi.

  • Portail de la chimie Portail de la chimie
  • Portail de la physique Portail de la physique
Ce document provient de « R%C3%A8gle des phases ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Règle des phases de Gibbs de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Regle des phases de Gibbs — Règle des phases Diagramme de phase Ag Cu. La règle des phases ou règles des phases de Gibbs ou relation de Gibbs donne la variance d un système thermodynamique à l équilibre. On doit la règle des phases au physicien américain Josiah Gibbs.… …   Wikipédia en Français

  • Règle des phases de gibbs — Règle des phases Diagramme de phase Ag Cu. La règle des phases ou règles des phases de Gibbs ou relation de Gibbs donne la variance d un système thermodynamique à l équilibre. On doit la règle des phases au physicien américain Josiah Gibbs.… …   Wikipédia en Français

  • règle des phases de Gibbs — Gibso fazių taisyklė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Lygtis, siejanti termodinaminėje pusiausvyroje esančios sistemos fazių, laisvės laipsnių ir sandų skaičius. atitikmenys: angl. Gibbs phase rule vok. Gibbssche… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • règle des phases de Gibbs — Gibso fazių taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Gibbs phase rule vok. Gibbssche Phasenregel, f; Gibbssches Phasengesetz, n rus. правило фаз Гиббса, n pranc. règle des phases de Gibbs, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Regle des phases — Règle des phases Diagramme de phase Ag Cu. La règle des phases ou règles des phases de Gibbs ou relation de Gibbs donne la variance d un système thermodynamique à l équilibre. On doit la règle des phases au physicien américain Josiah Gibbs.… …   Wikipédia en Français

  • Règle des phases — Diagramme de phase Ag Cu. La règle des phases ou règles des phases de Gibbs ou relation de Gibbs donne la variance d un système thermodynamique à l équilibre. On doit la règle des phases au physicien américain Josiah Gibbs. Expression Dans le… …   Wikipédia en Français

  • Règle des phases — ● Règle des phases règle due à Gibbs, qui fixe la variance v d un système en équilibre thermodynamique par l expression v = c + 2 − ϕ, où c est le nombre de constituants indépendants et ϕ le nombre de phases …   Encyclopédie Universelle

  • loi des phases de Gibbs — Gibso fazių taisyklė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Lygtis, siejanti termodinaminėje pusiausvyroje esančios sistemos fazių, laisvės laipsnių ir sandų skaičius. atitikmenys: angl. Gibbs phase rule vok. Gibbssche… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • Règle de la variance de Gibbs — Règle des phases Diagramme de phase Ag Cu. La règle des phases ou règles des phases de Gibbs ou relation de Gibbs donne la variance d un système thermodynamique à l équilibre. On doit la règle des phases au physicien américain Josiah Gibbs.… …   Wikipédia en Français

  • Gibbs phase rule — Gibso fazių taisyklė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Lygtis, siejanti termodinaminėje pusiausvyroje esančios sistemos fazių, laisvės laipsnių ir sandų skaičius. atitikmenys: angl. Gibbs phase rule vok. Gibbssche… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”