Initiation à la thermodynamique moléculaire pour le génie des procédés

B(T) : potentiel de puits carré

DéfinitionPotentiel de paire : potentiel de puits carré (Square Well potentiel)

le potentiel de puits carré s'exprime par :

Potentiel de puits carré
  • On a ajouté au potentiel de sphère dure, purement répulsif, une région attractive de largeur (R - 1) σ.

  • les particules peuvent se mouvoir librement mais dès qu'elles entre dans la région attractive, elles restent collées (à moins qu'une énergie cinétique supérieure au puits de potentiel σ viennent les en déloger. Dit autrement, les molécules peuvent rester coller les unes aux autres si elle sont suffisamment proches.

Second coefficient du viriel - Puits carré

L'intégration se fait entre 0 et σ puis entre σ et R σ puis entre R σ et l'infini. On obtient facilement :

Remarquevariation avec la température

  • Avec l'adjonction d'une région attractive, le second coefficient du viriel de puits carré dépend de la température.

Variation du second coefficient du viriel avec la température

la ligne pointillée sur la figure ci-dessus représente la variation de B(T) pour le puits carré.

  • A faible température, B(T) est négatif : la pression est réduite par rapport au gaz parfait, ce qui traduit que la part attractive du potentiel est dominante.

  • A haute température, B(T) tends vers la valeur obtenue pour le potentiel de sphère dure.

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