Effet Gibbs-Thomson

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En physique-chimie, l'effet Gibbs-Thomson décrit la relation entre la tension de surface et la pression de vapeur saturante d'un système composé de deux phases. Elle est nommée d'après les physiciens Josiah Willard Gibbs[1], et Joseph John Thomson[2].

Énoncé[modifier | modifier le code]

Dans un système composé de deux phases gaz et liquide (ou solide), cet effet est décrit par l'équation de Gibbs-Thomson, qui est donné par :

où :

est le rayon de la gouttelette
est la tension de surface de la gouttelette,
le volume d'un atome dans la goutte,
la constante de Boltzmann,
la pression de vapeur saturante,
la pression partielle,
la température.

Cette équation suppose que le gaz environnant est considéré comme parfait. Elle montre que la pression de vapeur saturante augmente lorsque le rayon de la gouttelette diminue.

Applications[modifier | modifier le code]

L'effet Gibbs-Thomson permet notamment d'expliquer le mûrissement d'Ostwald, qui consiste à décrire l'évolution d'une distribution de gouttelette (ou de nanoparticules) par la diffusion, dans un système en équilibre entre deux phases.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) J. W. Gibbs, « On the equilibrium of heterogeneous substances », Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences,‎
  2. (en) J. J. Thomson, Application of dynamics to Physics and Chemistry, London, Macmillan & Co,