I Etude d’une bulle de savon

Année Universitaire 2008-2009 Licence de Physique Parcours PGA et PC LP323 - Thermodynamique et propriétés de la matière Interrogation en amphi du10 novembre 2008. Durée 1h30 Calculatrices et documents interdits. Une grande attention sera accordée à la précision de la rédaction. I - Question de cours. (durée conseillée : 10 min) On considère un mélange de q gaz n'ayant pas d’interaction chimique entre eux. L'état du mélange est défini par la température T, la pression P et les nombres de moles n des divers constituants du imélange ()1≤≤iq 1) Ecrire la différentielle de G(T, P, {n }). Rappeler la définition du potentiel chimique µ du i iconstituant i dans le mélange à l'aide d’une dérivée partielle de l'enthalpie libre G. 2) Appliquer le théorème d’Euler à l’enthalpie libre G(T, P, {n }). En déduire la relation qui existe ientre l’enthalpie libre G et les potentiels chimiques µ . i 3) A l’aide des questions 1) et 2), établir la relation de Gibbs-Duhem implicite. II - Gaz parfait dans le champ de pesanteur. (durée conseillée : 40 min) Un gaz parfait constitué de particules de masse m est à l’équilibre avec un thermostat de température T. Ce gaz est soumis à l’effet de la pesanteur. On supposera que l’accélération de la pesanteur g ne dépend pas de l’altitude. En l’absence d’interaction entre particules, l’énergie d’une rparticule ne dépend que de sa vitesse v et de son altitude z : 1 2 2 2ε()v ,v ,v ,z = m (v + v + v ) +mgz x y z x y z2 ...