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Concept
Grandeur molaire partielle
Résumé
En thermodynamique, une grandeur molaire partielle quantifie l'évolution d'une grandeur extensive d'un système thermodynamique en fonction de l'évolution de la quantité de l'un de ses constituants.
La grandeur molaire partielle, notée , d'un corps dans un mélange est définie par la dérivée partielle de la grandeur extensive totale du mélange par rapport à la quantité (nombre de moles) du corps , à pression , température et quantités des autres composants du mélange constantes :
La grandeur molaire partielle d'un corps dans un mélange représente la contribution du corps à la grandeur totale du mélange : celle-ci est en effet reliée aux grandeurs molaires partielles de tous les constituants du mélange par le théorème d'Euler.
Soit un mélange de constituants (pour un corps pur ) à pression et température , chaque constituant étant représenté par moles, le mélange étant en une seule phase (gaz, liquide ou solide).
Les grandeurs extensives décrivant ce mélange, et en particulier les quatre potentiels thermodynamiques énergie interne, enthalpie, enthalpie libre et énergie libre, sont le plus souvent écrits comme des fonctions des variables pression, température, volume, entropie et quantité de matière. Parmi ces variables, la pression et la température sont des variables intensives, le volume, l'entropie et la quantité de matière sont des variables extensives.
Si l'on veut étudier la variation d'une grandeur extensive d'un mélange en fonction de la seule quantité de l'un de ses constituants , il est nécessaire de fixer toutes les autres variables ayant une influence sur . Cela n'est possible que si l'on fixe les variables intensives pression et température et les quantités des constituants du mélange autres que . En effet, on ne peut par exemple faire varier la quantité de à température constante sans faire varier le volume ou l'entropie, car ces variables extensives dépendent elles-mêmes de la quantité de . À contrario, il est possible de travailler à pression et température constantes car ces variables sont intensives.
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