Conventions, état standard, activité
De même qu'il est nécessaire d'employer un vocabulaire spécialisé et précis, un certain nombre de conventions sont indispensables pour préciser la nature des échanges et les états initiaux et finaux des systèmes .
Convention de signe :
Une énergie[1] reçue par le système est comptée positive ; l'énergie fournie par le système au milieu extérieur est donc négative.
Ainsi, tout revient à compter l'énergie en se plaçant du point de vue du système[2] : par exemple, imaginons un système qui serait un brûleur à gaz ( par exemple un bec Bunsen ) . La chaleur[3] fournie par la combustion[4] du gaz est fournie au milieu extérieur ( par exemple une casserole d'eau que l'on veut chauffer ) . On considérera que la chaleur reçue par la casserole d'eau est positive si l'on se place du point de vue de la casserole (donc du milieu extérieur) et qu'elle est négative si l'on se place du point de vue du brûleur. Lorsqu'une transformation s'accompagne d'un dégagement de chaleur ( donc d'une variation négative par rapport au système ), elle est exothermique. Dans le cas contraire, elle est endothermique.
Définition d'un état de référence :
Définition :
La thermodynamique a besoin d'un état de référence qui lui permette de calculer les variations d'une grandeur thermodynamique par rapport à un état pris comme référence. Cet état de référence à une température donnée s'appelle aussi l'état standard ; nous verrons plus loin ses caractéristiques.
Activité d'une espèce chimique :
D'autre part, à chaque espèce chimique est associée une grandeur sans dimension dont la valeur vaut 1 lorsque l'espèce chimique se trouve à l'état standard .Cette grandeur est l'activité de l'espèce chimique concernée. Elle est très utile pour calculer l' état d'équilibre[5] d'un système.
Les paragraphes suivants donnent de nombreux exemples de calcul de l'activité d'une espèce dans les situations les plus variées.