De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Notion de phase

Définition

Une phase est un milieu (liquide, vapeur, ou solide) dont les propriétés varient de façon continue dans l'espace.

Remarque

Le concept de continuité est ici à prendre à l'échelle de l'observation macroscopique, c'est-à-dire avec une résolution spatiale de l'ordre de 0,1µm.

Par propriétés, nous entendons ici les variables d'état intensives habituelles de la thermodynamique: température, pression, densité, composition.

Très souvent, nous nous intéresserons à des phases homogènes (variables d'état indépendantes de la position spatiale), même si c'est une légère simplification, y compris à l'équilibre : par exemple, la pression dans un fluide à l'équilibre n'est pas rigoureusement homogène, puisqu'elle dépend de l'altitude.

La distinction entre une phase et une dispersion fine d'une phase dans une autre est parfois un peu délicate. C'est ainsi que le vinaigre est bien un liquide monophasique, mais que le lait est une suspension de fines gouttelettes de matière grasse (la crème) dans un liquide aqueux (le "petit lait"). L'observation au microscope optique est bien sûr décisive, mais on peut aussi utiliser des critères macroscopiques :

  • une suspension est par nature instable : elle finira par décanter au bout d'un temps plus ou moins long

  • une suspension fine est trouble : en effet, la taille des particules est de l'ordre de grandeur des longueurs d'ondes lumineuses, ce qui donne lieu à la diffusion de la lumière. De ce fait, on voit nettement au travers du vinaigre (même s'il est fortement coloré), alors qu'on voit trouble a travers du lait.

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