Sur l’obtention de l’équation d’état et des propriétés d’équilibre des liquides non conducteurs a partir de mesures du coefficient thermique de pression

CNRS, Centre de Recherches sur les Macromolécules, 6, rue Boussingault, 67083 Strasbourg Cedex, France.

Résumé

On examine l’utilité de l’équation d’état thermodynamique P = T(∂P/∂/T)_v — (∂U/∂V)_T en vue de l’étude de l’état liquide. Cette équation nécessite la connaissance du seul coefficient thermique de pression (∂P/∂T)_v et constitue donc une approche purement phénoménologique, ne taisant appel à aucun modèle particulier de l’état liquide. On introduit en particulier l'approximation d’ordre « zéro », où (∂P/∂T)_v et (∂U/∂V)_T sont fonction du seul volume. Cette approximation, valable pour les liquides usuels jusqu’à environ 100 bars, permet d’introduire une construction géométrique simple qui donne à l’équation d’état une forme proche de l’équation de Van der Waals. Par ailleurs, cette même approximation permet de comparer les valeurs théoriques et expérimentales du facteur de compressibilité Z le long de la courbe de saturation. Enfin, l’approximation d’ordre zéro n’étant plus acceptable au delà de 100 bars environ, on introduit par la suite des approximations d’ordre supérieur.

Abstract

The usefulness of the thermodynamic equation of state P = T(∂P/∂T)_v — (∂U/∂V)_T for the study of the liquid state is examined. This equation requires knowledge of the sole thermal pressure coefficient (∂P/∂T)_v and is thus a purely phenomenological approach independent of any particular model of the liquid state. In particular, the « zeroth » order approximation, where (∂P/∂T)_v and (∂U/∂V)_T are function of the volume only is introduced. This approximation, valid for usai liquids up to about 100 bars, allows the introduction of a geometrical construction which yields for the equation of stale a form close to the van der Waals equation. Further, this approximation permits the comparison of theoretical and experimental values for the compressibility factor Z along the coexistence curve. However, as this approximation is not valid beyond about 100 bars, higher order approximations are subsequently introduced.