Loi des états correspondants

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Selon van der Waals, la théorie des états correspondants (ou principe des états correspondants) énonce que tous les fluides, rapportés à la même température réduite et la même pression réduite, présentent assez exactement la même compressibilité, et que tous s'écartent du modèle de gaz parfait au même degré[1],[2].

Intérêt des variables réduites[modifier | modifier le code]

Les constantes matérielles qui dépendent de la nature du gaz sont ainsi éliminées, pour former une équation d'état réduite, adimensionnelle. Les variables réduites résultent d'une adimensionnalisation par rapport aux valeurs critiques du gaz.

Cette théorie tire son origine des travaux de van der Waals vers 1873[3], lorsqu'il tentait de caractériser les variations d'état d'un fluide en les rapportant à la température critique et à la pression critique.

Le plus célèbre exemple est l’Équation d'état de van der Waals, dont la forme réduite s'applique à tous les fluides.

Compressibilité au point critique[modifier | modifier le code]

La compressibilité au point critique, définie par ,où l'indice fait référence au point critique, doit être une constante indépendante des substances ou de leur équation d'état ; l’équation de Van der Waals, par ex., prédit une valeur de .

Substance Valeur
H2O 0,23[4]
4He 0,31[4]
He 0,30[5]
H2 0,30[5]
Ne 0,29[5]
N2 0,29[5]
Ar 0,29[5]

Voir également[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Cf. Jefferson W. Tester et Michael Modell, Thermodynamics and its applications, Prentice Hall, (ISBN 0-13-915356-X)
  2. Y.A. Çengel et M.A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw Hill, (réimpr. 6e) (ISBN 9780071257718), p. 141.
  3. Cf. by Walter M. Kalback et Kenneth E. Starling, « A Four-Parameter Corresponding States Correlation for Fluid Compressibility Factors », Proc. Okla. Acad. Sci., no 56,‎ , p. 125-132 (lire en ligne).
  4. a et b David Goodstein, States of Matter, Toronto, Canada, General Publishing Company, Ltd., (réimpr. 1re) (ISBN 0-486-64927-X), « 6 - Critical Phenomena and Phase Transitions », p. 452
  5. a, b, c, d et e J. de Boer, « Quantum theory of condensed permanent gases : I the law of corresponding states », Physica (en), Utrecht, Elsevier, vol. 14,‎ , p. 139–148 (DOI 10.1016/0031-8914(48)90032-9, Bibcode 1948Phy....14..139D)

Liens externes[modifier | modifier le code]