20.18
Considérons la forme différentielle des potentiels thermodynamiques ; Les équations de Maxwell peuvent être dérivées des potentiels thermodynamiques.
L’énergie interne est fonction de l’entropie et du volume. Comme il s’agit d’une différentielle exacte, sa dérivée du second ordre par rapport au volume et à l’entropie ne dépend pas de l’ordre de dérivation.
En substituant les expressions de température et de pression, on obtient la première relation de Maxwell.
L’enthalpie dépend de l’entropie et de la pression. En prenant la dérivée du second ordre et en substituant les expressions de la température et du volume, on obtient la deuxième relation de Maxwell.
L’énergie libre de Helmholtz dépend du volume et de la température. L'exprimer comme une dérivée du second ordre et y substituer les expressions de pression et d'entropie donne à la troisième la relation de Maxwell.
L’énergie libre de Gibbs est fonction de la pression et de la température. En la dérivant deux fois et en substituant les relations de volume et d'entropie, on obtient la relation de Maxwell au quatrième.
Les équations de Maxwell sont utilisées pour résoudre des problèmes thermodynamiques complexes car elles associent une différentielle partielle entre des quantités difficiles à mesurer expérimentalement à une différentielle partielle entre des quantités facilement mesurables.
Les relations thermodynamiques de Maxwell sont très utiles pour résoudre des problèmes en thermodynamique. Chacune des relations de Maxwell relie une…
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