En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Thermodynamique chimique : Potentiel chimique Thermodynamique chimique/Potentiel chimique », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.
[ E , N ] → [ E + μ , N + 1 ]
Le potentiel chimique d'un corps est la variable intensive conjuguée de la variable extensive N (« quantité de matière »).
Le potentiel chimique est noté μ.
pour le corps pur
Si on considère un système constitué par un corps pur et si on ne s'intéresse qu' aux aspects thermiques, mécaniques et chimiques, on a alors l'énergie interne U qui va dépendre des variables extensives S, V et N. On écrit alors:
où T est la température, S l'entropie, P la pression, V le volume, μ le potentiel chimique et N le nombre de moles.
on a donc :
pour un mélange
Pour un mélange de k espèces, on aura:
et
Expression de μ à partir des potentiels thermodynamiques F, H et G