Voir la source de Facteur acentrique

{{Infobox Grandeur physique
| nom            = Facteur acentrique 
| image          = 
| légende        = 
| unités         = [[grandeur adimensionnelle|Sans dimension]] 
| autres unités  = 
| symbole        = <math>\omega</math>
| unités de base = 
| dimension      = 
| extensive      = 
| intensive      = 
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| nature         = 
| expressions    = <math>\omega = - \log_{10} \left(P^{\rm{sat}}_\mathrm{r} \right) - 1</math><br>à <math>T_\mathrm{r} = 0,7</math>
| conjuguée      = 
| complémentaire = 
}}

Le '''facteur acentrique''' <math>\omega</math> est un nombre conceptuel introduit par [[Kenneth Pitzer]] en 1955 et couramment utilisé dans la description de la matière en thermodynamique<ref>{{Lien web|langue=en|url = https://www.e-education.psu.edu/png520/m8_p3.html|titre = Acentric Factor and Corresponding States|consulté le = 2013-11-06|nom = Adewumi|prénom = Michael|éditeur = Pennsylvania State University}}.</ref>, notamment pour la caractérisation de composés purs (voir par exemple son usage dans les [[Équation d'état cubique|équations d'état cubiques]]).

== Définition ==

Le '''facteur acentrique''' <math>\omega</math> d'un [[corps pur]] se calcule selon la formule :

{|border="1" cellpadding="5" style="text-align:center;" align="center"
 |'''Facteur acentrique : '''<math>\omega = - \log_{10} \left(P^{\rm{sat}}_\mathrm{r} \right) - 1</math><br>à <math>T_\mathrm{r} = 0,7</math>
 |}

avec :
* <math>T</math> la [[température]] ;
* <math>T_\mathrm{c}</math> la [[Point critique (thermodynamique)|température critique]] du corps pur ;
* <math>T_\mathrm{r} = \frac{T}{T_\mathrm{c}}</math> la température réduite ;
* <math>P^{\rm{sat}}</math> la [[pression de vapeur saturante]] du corps pur à <math>T</math> ;
* <math>P_\mathrm{c}</math> la [[Point critique (thermodynamique)|pression critique]] du corps pur ;
* <math>P^{\rm{sat}}_\mathrm{r} = \frac{P^{\rm{sat}}}{P_\mathrm{c}}</math> la pression de vapeur saturante réduite.

Le facteur acentrique est adimensionnel.

On peut considérer le facteur acentrique comme une mesure de la non-sphéricité (acentricité) des molécules<ref name="thermopedia">{{Ouvrage |langue=en |prénom1=G. |nom1=Saville |titre=A-to-Z Guide to Thermodynamics, Heat and Mass Transfer, and Fluids Engineering |éditeur= |année=2006 |isbn= |doi=10.1615/AtoZ.a.acentric_factor |titre chapitre=Acentric Factor}}.</ref>. En effet, pour les [[gaz monoatomique]]s, tels l'[[argon]], le [[krypton]], le [[xénon]], ou dont la molécule présente une [[Symétrie de rotation|symétrie sphérique]], tel le [[méthane]], on constate expérimentalement que <math>P^{\rm{sat}}_\mathrm{r} \! \left( T_\mathrm{r} = 0,7 \right) \approx 0,1</math> : ces gaz ont un facteur acentrique nul ou proche de zéro. Plus la structure de la molécule s'éloigne du modèle sphérique, plus le facteur acentrique augmente (par exemple dans la série d'hydrocarbures linéaires méthane, éthane, ''n''-propane, ''n''-butane, ''n''-pentane{{etc}}<ref>{{harvsp |Rojey {{et al.}} |id=Rojey |1981 |p=128}}.</ref>). Cette interprétation est toutefois limitée car certains gaz ayant un comportement [[mécanique quantique|quantique]], tels l'[[dihydrogène|hydrogène]], l'[[hélium]] et leurs [[isotope]]s, ont des facteurs acentriques négatifs.

Une augmentation du facteur acentrique fait descendre la courbe de vapeur saturante réduite (<math>P_\mathrm{r}^{\rm{sat}}</math> en fonction de <math>T_\mathrm{r}</math>) :
* à [[Point d'ébullition|température d'ébullition]] réduite donnée, la pression de vapeur saturante réduite baisse ;
* à pression de vapeur saturante réduite donnée, la température d'ébullition réduite augmente.

== Valeurs pour quelques gaz communs ==

Le tableau suivant donne les facteurs acentriques de quelques espèces chimiques courantes<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Carl L. |nom1=Yaws |titre=Matheson Gas Data Book |éditeur=McGraw-Hill |année=2001 |isbn=}}.</ref>{{,}}<ref>Jean Gosse, « Constantes thermodynamiques - Données thermodynamiques des fluides », [[Éditions techniques de l'ingénieur |Techniques de l'ingénieur]], K 535, {{pp.}}1-48, 1990.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage |langue=fr |auteur1=Jean-Noël Foussard |auteur2=Edmond Julien |nom3=Stéphane Mathé |et al.=oui |titre=Les bases de la thermodynamique |sous-titre=cours et exercices corrigés |éditeur=Dunod |lieu=Paris |année=2015 |numéro d'édition=3 |pages totales=269 |passage=182 |isbn=978-2-10-072513-7 |oclc=934059947 |lire en ligne=https://books.google.com/books?id=laK5CAAAQBAJ}}.</ref>.

{|class="wikitable sortable"
!'''Molécule'''
!'''Facteur acentrique'''
 |-
 |[[Acétone]] ||0,307
 |-
 |[[Acétylène]] ||0,187
 |-
 |[[Ammoniac]] ||0,253
 |-
 |[[Argon]] ||0,000
 |-
 |[[Diazote |Azote]] ||0,040
 |-
 |[[Butane]] ||0,200
 |-
 |[[Chlorométhane]] ||0,156
 |-
 |[[Chlorure d'hydrogène]] ||0,125
 |-
 |[[Difluorométhane]] ||0,278
 |-
 |[[Dioxyde de carbone]] ||0,228
 |-
 |[[Décane]] ||0,484
 |-
 |[[Eau]] ||0,344
 |-
 |[[Éthane]] ||0,099
 |-
 |[[Éthanol]] ||0,645
 |-
 |[[Fluorométhane]] ||0,190
 |-
 |[[Hélium]] ||-0,390
 |-
 |[[Dihydrogène|Hydrogène]] ||-0,220
 |-
 |[[Isobutane]] ||0,181
 |-
 |[[Isopropanol]] ||0,663
 |-
 |[[Krypton]] ||0,000
 |-
 |[[Méthane]] ||0,012
 |-
 |[[Méthanol]] ||0,565
 |-
 |[[Néon]] ||0,000
 |-
 |[[Oxyde d'éthylène]] ||0,202
 |-
 |[[Dioxygène |Oxygène]] ||0,022
 |-
 |[[Propane]] ||0,152
 |-
 |[[Propanol]] ||0,631
 |-
 |[[Protoxyde d'azote]] ||0,142
 |-
 |[[Xénon]] ||0,000
 |}

== Notes et références ==
=== Notes ===
<references />

=== Bibliographie ===

* {{Ouvrage |langue=fr |auteur=Jean Vidal |titre=Thermodynamique : application au génie chimique et à l'industrie pétrolière |éditeur=[[Technip |Éditions Technip]] |collection=Publications de l'[[IFP Énergies nouvelles |Institut français du pétrole]]. |lieu=Paris |année=1997 |pages totales=500 |passage=71 |isbn=978-2-7108-0715-5 |oclc=300489419 |lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=1zqZCgAAQBAJ&pg=PA71}}.
* {{ouvrage |langue=fr |auteur=Jean-Pierre Corriou |titre=Thermodynamique chimique |sous-titre=Diagrammes thermodynamiques |éditeur=[[Éditions techniques de l'ingénieur |Techniques de l'ingénieur]] |collection= base documentaire ''Thermodynamique et cinétique chimique'', pack ''Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique'', univers ''Procédés chimie - bio - agro'' |volume= J 1026 |passage=1-30 |année=1985 |id=Corriou1026}}.
* {{ouvrage |langue=fr |auteur1=Christophe Coquelet |auteur2=Dominique Richon |titre=Propriétés thermodynamiques |sous-titre=Détermination pour les fluides purs |éditeur=[[Éditions techniques de l'ingénieur |Techniques de l'ingénieur]] |collection = base documentaire ''Thermodynamique et énergétique'', pack ''Physique énergétique'', univers : ''Énergies'' |volume= BE 8030 |passage=1-8 |année=2007}}.
* {{Ouvrage |langue=fr |auteur1=Bernard Le Neindre |titre=Constantes physiques des fluides purs |sous-titre=méthodes d’estimation |volume=K 692 |éditeur=[[Éditions techniques de l'ingénieur |{{Ed.}} Techniques de l'Ingénieur]] |année=2001 |passage=16 |isbn= |lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=p9nUXrpbu00C&pg=PA16}}.
* {{Ouvrage |langue=fr |auteur1=Alexandre Rojey |auteur2=Bernard Durand |titre=Le Gaz naturel |sous-titre=production, traitement, transport |éditeur=Ophrys |année=1981 |passage=128-129 |isbn=9782710810780 |lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=2VJc5Av-kmMC&pg=PA128 |id=Rojey}}.

=== Liens externes ===

* {{lien web |langue=fr |auteur=Jacques Schwartzentruber |auteur institutionnel=[[École nationale supérieure des mines d'Albi-Carmaux]] |lire en ligne=http://nte.mines-albi.fr/ThermoPro/fr/co/uc_EtatsCorrespondants.html |titre= Les états correspondants |site= nte.mines-albi.fr |date=11 mars 2021 |consulté le= 12 janvier 2022 |id=Schwartzentruber}}.

== Voir aussi ==
{{Palette Lois des gaz}}

{{Portail|Physique}}

[[Catégorie:Grandeur thermodynamique]]
[[Catégorie:Loi des gaz]]