Formule de Clausius-Clapeyron

En chimie physique, et plus particulièrement en thermodynamique, la formule de Clausius-Clapeyron (ou relation de Clausius-Clapeyron, équation de Clausius-Clapeyron) est une forme simplifiée de la formule de Clapeyron permettant son intégration dans le cas d'un équilibre liquide-vapeur d'un corps pur. Elle porte le nom d'Émile Clapeyron qui établit la formule générale et la formule simplifiée en 1834 et de Rudolf Clausius qui les retrouva en 1850. Contrairement à la formule de Clapeyron qui est valable quelles que soient les conditions de pression et température, c'est-à-dire du point triple au point critique dans le diagramme de phase du corps pur, cette relation simplifiée n'est valable que : si le volume molaire du liquide est négligeable devant celui du gaz, c'est-à-dire pour un équilibre loin du point critique ; si le gaz se comporte comme un gaz parfait, c'est-à-dire pour un équilibre aux basses pressions. Par intégration, selon la forme donnée à l'entropie de vaporisation et l'enthalpie de vaporisation (qui ne dépendent que de la température), elle permet d'obtenir diverses formules de la pression de vapeur saturante d'un corps pur en fonction de la température : entre autres la formule de Duperray (entropie de vaporisation constante), les formule de Rankine et équation d'Antoine (enthalpie de vaporisation constante) ou la formule de Dupré (enthalpie de vaporisation variant linéairement avec la température). La formule de Clausius-Clapeyron s'écrit : ou encore : avec : la température ; la pression de vapeur saturante du corps pur à ; l'enthalpie de vaporisation du corps pur à ; l'entropie de vaporisation du corps pur à , avec ; la constante universelle des gaz parfaits. La pression de vaporisation d'un liquide pur varie en fonction de la température selon la formule de Clapeyron : avec : la température de vaporisation (en kelvins, K) ; la pression de vaporisation, ou pression de vapeur saturante, à la température (en pascals, Pa) ; l'enthalpie de vaporisation du corps pur à la température (en joules par mole, J/mol) ; la différence des volumes molaires du corps pur respectivement dans les phases gazeuse et liquide à la température et sous la pression (en mètres cubes par mole, m3/mol).