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LES VARIATIONS DE L’ÉQUILIBRE THERMODYNAMIQUE.

point A₂ d’ordonnée $\mathrm {T} _{2}$ égale à la température d’ébullition de ce second composant (sur la figure 15 l’indice 2 est affecté au composant le plus volatil).

Nous allons établir l’importante propriété suivante. La courbe relative à la composition de la phase liquide est toujours au-dessous de la courbe relative à la composition de la phase gazeuse. Supposons, en effet, un instant que, sur la figure 15, ce soit la courbe C’ qui corresponde au liquide, et la courbe C à la vapeur ; montrons que cette disposition est impossible.

S’il en était ainsi, il y aurait équilibre à la température $\mathrm {T} _{0}$ entre une phase liquide de titre égal à l’abscisse du point M’ et une phase gazeuse de titre égal à l’abscisse du point M. Partons d’un état initial où tout le système est liquide (point M’) sauf une bulle infiniment petite de vapeur (point M) : le titre global du système est alors (à un infiniment petit près) l’abscisse du point M’. Elevons la température à $\mathrm {T} _{0}+d\mathrm {T} ,$ nous amenons une vaporisation partielle, et les deux phases, maintenant en équilibre, ont pour titres respectifs les abscisses des points N et N’ : ces deux titres n’encadrent pas le titre global initial, ce qui est évidemment contradictoire. La disposition envisagée est donc impossible. On aurait pu reconnaître aussi cette impossibilité en parlant d’un état initial où tout le système serait à l’état de vapeur (point M) sauf une gouttelette infiniment petite de liquide (point M’), et en abaissant la température (au lieu de l’élever), un raisonnement analogue à celui qui vient d’être fait aurait conduit à la contradiction. La discussion faite pour tous les cas de figure possibles conduit finalement à la conclusion que la courbe relative à la phase liquide est au-dessous de la courbe relative à la phase gazeuse et que deux éléments MN et M’N’ de ces deux courbes qui se correspondent horizontalement ont leurs pentes de même sens.

Les deux courbes C et C’ enferment entre elles une certaine aire qui correspond à des états $(\mathrm {T} _{0},\,\alpha _{0})$ irréalisables en phase homogène^[1]. Si, à la température $\mathrm {T} _{0}$, on mélange les deux composants dans la proportion brute caractérisée par $\alpha _{0},$ ce mélange se sépare spontanément en deux phases dont les titres sont définis par les intersections M et M’ de l’horizontale $\mathrm {T} =\mathrm {T} _{0}$ avec les deux courbes

1. Sauf peut-être à l’état métastable (retard à la condensation) si l’on prend des précautions particulières.