Fugacité et état de référence

Si nous comparons les potentiels chimiques[1] d'un même constituant \[i\] pris dans deux mélanges (1 et 2) différents, à des pressions différentes, mais à la même température, nous obtenons :

\[\begin{array}{lcl}{\mu }_{i}\left(T,{P}^{\left(1\right)},{\underline{x}}^{\left(1\right)}\right)&=&{\mu }_{i}^{\left(\mathrm{gp},\mathrm{pur}\right)}\left(T,{P}_{0}\right)+RT\ln\frac{f\left(T,{P}^{\left(1\right)},{\underline{x}}^{\left(1\right)}\right)}{{P}_{0}}\\ {\mu }_{i}\left(T,{P}^{\left(2\right)},{\underline{x}}^{\left(2\right)}\right)&=&{\mu }_{i}^{\left(\mathrm{gp},\mathrm{pur}\right)}\left(T,{P}_{0}\right)+RT\ln\frac{f\left(T,{P}^{\left(2\right)},{\underline{x}}^{\left(2\right)}\right)}{{P}_{0}} \end{array}\]

La différence membre à membre donne :

\[{\mu }_{i}\left(T,{P}^{\left(2\right)},{\underline{x}}^{\left(2\right)}\right)={\mu }_{i}\left(T,{P}^{\left(1\right)},{\underline{x}}^{\left(1\right)}\right)+RT\ln\frac{f\left(T,{P}^{\left(2\right)},{\underline{x}}^{\left(2\right)}\right)}{f\left(T,{P}^{\left(1\right)},{\underline{x}}^{\left(1\right)}\right)}\]

Cette relation n'est qu'une généralisation de la relation de définition de la fugacité[2], mais où on prendrait comme état de référence[3], plutôt que le constituant \[i\] pur à l'état de gaz parfait et à la pression \[{P}_{0}\], le constituant \[i\] dans l'état \[\left(1\right)\] à peu près quelconque.

Fondamental

La fugacité[2] d'un constituant dans un mélange est donc indépendante de l'état de référence[3] choisi.

Cela peut paraître surprenant : en fait la fugacité[2] est, par la structure même de sa définition, définie par comparaison avec le gaz parfait.