point triple du naphtalène

diagramme d'état P(T) du corps pur
1. point triple du naphtalène
au voisinage du point triple, la pression de vapeur saturante du naphtalène liquide (pression de
vapeur en équilibre avec le liquide) et la pression de vapeur saturante du naphtalène solide (pression
de vapeur en équilibre avec le solide) ont pour expressions respectives (avec P en mmHg) :
log10(P1) = 7,77 - 2420 / T
et
log10(P2) = 10,69 - 3450 / T
( 1,013 bar = 760 mmHg)
représenter l'allure du diagramme d'état. Calculer la température et la pression au point triple.
Que peut-on dire de la température de fusion du naphtalène sous la pression normale (1 bar )?
2. retard à la solidification :
on refroidit lentement 20g de phosphore liquide, au-dessous de la température de
solidification ( θ = 44°C ) : le phosphore est en "surfusion". Cet ét at cesse brusquement par addition
d'un germe cristallin ou d'une impureté. Pourquoi peut-on supposer la transformation adiabatique?
Déterminer l'état final, si la température initiale est 40°C, puis 10°C.
-1
données : Lf = 20,9 J.g
-1
-1
Cl = 0,836 J.K .g
-1
-1
Cs = 0,794 J.K .g
3. coordonnées du point critique
l'équation d'état d'un gramme de gaz réel est ( P +
a
)(V − b) = rT .
V²
3
données : a = 1,86 10 , b = 1,00 et r = 1,86 avec la pression est en bar, et le volume en cm
3
a) donner les unités de a, b, r ; quelles seraient les valeurs numériques de a, b, r dans le système
d'unités internationales ? pour la suite, on travaillera avec les unités pratiques ci-dessus
P
b) sur le diagramme ci-contre
sont représentées les
isothermes 250, 270, 296 et
310 K; attibuer chaque
température à une courbe.
80
la courbe de saturation est
représentée en pointillés ;
l'équation de Van der Waals
permet-elle de décrire
correctement le changement
d'état liquide-vapeur ?
60
40
quels phénomènes peut-on
par contre décrire au moyen
de la partie des courbes de
pente négative ?
20
0
5
10
15
20
v
c) que peut-on remarquer pour l'isotherme critique au point critique ? en déduire Vc, Pc, et
calculer µc (masse volumique critique).
3
d) on remplit un tube de 30 cm avec ce fluide, de façon à observer la vaporisation totale, sans que la
surface de séparation des deux phases change de niveau, à volume constant. Déterminer la masse m
à placer dans ce tube. A quelle température observera-t-on ce phénomène ?
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