Les diagrammes pV

Pour un gaz parfait, la pression multipliée par le volume est une constante si la température et le nombre de moles sont constants. Le graphique de la pression en fonction du volume aboutit à une hyperbole appelée isotherme pV. Pour différentes températures constantes, l’ensemble des diagrammes pV est tracé.

Les gaz non parfaits se comportent comme un gaz parfait à des températures plus élevées. Si la température d’un gaz non parfait descend à une température critique, la courbe pV montre une région avec des pentes nulles.

Supposons que la température soit encore abaissée, la région ayant une pente nulle augmente. Ces régions représentent un changement de volume sans aucun changement de pression.

Pour l’isotherme T₂, la région A-B de l’isotherme représente la phase de liquéfaction. Le gaz est à l’état de vapeur jusqu’au point A et en phase liquide au-delà du point B.

Pour les isothermes dont la température est inférieure à T₂, la liquéfaction commence à des pressions plus basses et à des volumes plus élevés.

Pour les isothermes au-dessus des températures critiques, il n’y a pas de liquéfaction. La température critique est une propriété du gaz étudié pour une pression critique donnée.