Question 1

Durée : 5 mn

Note maximale : 8

Question

Dans les conditions d'équilibre des phases liquide-vapeur d'un corps pur la formule de Clapeyron exprimant la chaleur latente \(L\) de changement d'état (volume de la phase liquide, négligeable devant le volume de la phase gazeuse) s'écrit : \(L=\frac{RT^2}{p}\frac{dp}{dT}\)

De cette expression, donner la loi de variation de la pression \(p\) en fonction de la température \(T.\)

Solution

De l'expression de la chaleur latente nous déduisons :

\(\color{blue}\frac{dp}{p}=\frac LR\frac{dT}{T^2}~~\color{red}\text{(2 points)}\)

qui s’intègre ( en supposant \(L\) constant ).

\(\color{blue}\ln p=-\frac L{RT}+C~~\color{red}\text{(2 points)}\)

\(\Rightarrow p=Ke^{\frac L{RT}}\)

\(\color{blue}K = e^C\) constante \(~~\color{red}\text{(4 points)}\)