THERMODYNAMIQUEProcessus irréversibles linéaires

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Phénomènes électrocinétiques

Supposons maintenant que la membrane poreuse de l'exemple précédent sépare deux phases ioniques présentant une différence de pression Δp, et une différence de potentiel ΔΦ à l'exclusion de toute autre. Le raisonnement à suivre est identique, mais on écrira cette fois-ci :

où J est le courant électrique (flux) du mélange et i la densité de courant, avec toujours L12 = L21.

Entropie au voisinage de l'équilibre

Dessin : Entropie au voisinage de l'équilibre

Dessin

Production d'entropie au voisinage de l'équilibre. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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En l'absence de toute différence de pression, on a :

qui définit l'électro-osmose.

De même, en l'absence de d.d.p. :

est le courant d'écoulement.

D'autre part, à courant nul, on obtient :

ou potentiel d'écoulement.

Alors qu'à flux de volume nul :

est la pression électro-osmotique.

L'application de la relation de Onsager conduit aux relations de Saxen :

Ces relations sont, en général, le fruit de calculs cinétiques appliqués à un modèle particulier de membrane. On notera ici l'élégance de la méthode thermodynamique qui conduit au même résultat, sans s'astreindre en aucune façon à l'emploi d'un modèle cinétique.

Il existe encore bien d'autres situations de couplage qui méritent l'intérêt, ne serait-ce que les effets de diffusion mutuelle dans les mélanges à multiples constituants. Nous arrêterons cependant là l'énumération des effets couplés.


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Seebeck : effet

Seebeck : effet
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Nernst, Ettingshausen et Hall : effets

Nernst, Ettingshausen et Hall : effets
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Thermodiffusion : effet Soret

Thermodiffusion : effet Soret
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Thermomécanique : effets Knudsen et Fontaine

Thermomécanique : effets Knudsen et Fontaine
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Écrit par :

  • : professeur à l'université de Paris-VII, chaire de thermodynamique

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Pour citer l’article

Jacques CHANU, « THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles linéaires », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-lineaires/