0168-2ACH2. Variation d’entropie d’un mélange de gaz parfaits

Soient n₁ moles d’un gaz parfait G₁ dans un volume V₁ et n₂  moles d’un gaz parfait G₂ dans un volume V₂ juxtaposé, sous la même pression P₁ = P₂ et la même température T₁ = T₂, l’ensemble constituant un système isolé (voir Figure ci-dessous).

On retire la cloison qui les sépare et on suppose que le mélange des gaz ainsi réalisé est idéal ie : les interactions entre les molécules de G₁ et G₂ sont négligées.

1-) Exprimer les pressions partielles de G₁ et G₂ dans le mélange, respectivement P₁ et P₂, en fonction de P, V₁ et V₂.

2-) Effectuer un bilan entropique (variation d’entropie du mélange) en fonction de n₁, n₂ et R

3-) Commenter le signe de cette variation d’entropie.

4-) Calculer la variation d’entropie du mélange pour V₁ = V₂ = 1 litre; P = 3bar et T = 18K.