De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Définition de la fugacité

L'une des difficultés posées par le calcul effectif du potentiel chimique[1] vient de ce que celui-ci n'est défini qu'à une constante additive près.

Considérons par exemple un gaz parfait pur , à une température .

Comme

On en déduit, par intégration :

Nous voyons que nous savons calculer le potentiel chimique[1] à une pression à partir du potentiel chimique[1] à une pression arbitraire.

Considérons maintenant le même corps , présent dans un mélange de nature quelconque. Nous généralisons la relation précédente, en comparant toujours son potentiel chimique[1] au potentiel chimique[1] qu'il aurait à l'état de gaz parfait, pur, sous la pression et à la même température , en écrivant :

DéfinitionFugacité

Nous avons, ce faisant, défini une nouvelle grandeur , que nous appelons fugacité[2] du constituant dans le mélange.

La fugacité[2] d'un constituant dans un mélange a la dimension d'une pression, elle dépend des variables d'état de ce mélange (température, pression, composition).

Nous voyons aussi que, par construction, la fugacité[2] d'un gaz parfait pur est égale à sa pression. En particulier, la pression ci-dessus s'identifie à la fugacité[2] du corps pur à l'état de gaz parfait : .

  1. potentiel chimique

    le potentiel chimique de l'espèce i dans un mélange est défini par . À l'équilibre, le potentiel chimique de chaque espèce est homogène dans tout l'espace accessible à cette espèce

  2. fugacité

    grandeur homogène à une pression, définie par

Jacques Schwartzentruber (EMAC) Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)