Pression de vapeur d'eau : saturante ou sèche ?

[vicost08]

Bonjour à tous,

J'aurais besoin de votre aide pour un problème sur lequel je bloque depuis quelques temps.

Je cherche à calculer l'évolution de la pression dans un système fermé.
Mon système contient au départ 10mL d'eau, 4L d'huile et 4L d'air.
Il est fermé hermétiquement, et on le monte de 20°C à 150°C.

J'aimerais calculer la pression de mon système à différentes températures, mais quand on arrive à l'évaporation de l'eau je ne sais pas si je dois prendre la pression de vapeur saturante (avec les abaques) ou la pression de vapeur sèche (calculée à partir de la formule des gaz parfaits).

Si vous pouviez me débloquer là dessus ! Ce serait formidable.

Merci bien !
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[LPFR]

Bonjour.
Ce qui est critique, car ça change la situation, est le moment où toute l’eau est sous forme de vapeur (si cela arrive). Car, aussi longtemps qu’il y a de l’eau liquide, la pression partielle de la vapeur sera la pression saturante à la température de l’enceinte. Au delà, on peut la traiter comme un gaz ordinaire.

Une autre chose à connaître est l’évolution de sa pression de vapeur de l’huile avec la température. Car elle se comporte comme l’eau (en supposant, bien sur, qu’elle ne brûle pas) : aussi longtemps qu’il y a de l’huile liquide, la pression partielle de vapeur d’huile est égale à sa pression de vapeur saturante.
Au revoir.

[vicost08]

Bonjour,

Merci bien pour la réponse !

Y a-t-il un moyen de déterminer si, et à quel moment, on aura toute l'eau sous forme de vapeur ?
Je sais qu'avec l'augmentation de la pression, il y a un moment où on arrivera plus à faire évaporer l'eau, mais je ne sais pas comment déterminer si cela va se produire dans ce système ou pas.

Pour l'huile j'ai utilisé la dilatation thermique avec la température, ce qui fait que j'ai un volume plus faible pour les gaz et donc une augmentation de leur pression partielle.
Ça vous paraît correct ?

[LPFR]

Re.
Donc, vous considérez que l’huile a une pression de vapeur nulle. C’est à vous de voir si c’est raisonnable. Je vous conseille de regarder ses propriétés.
Sa dilatation est sûrement négligeable comparée à celle du réservoir lui-même (que vous ignorez).

Pour avoir une idée, commencez par calculer la pression que vous auriez si toute l’eau était sous forme de vapeur, le tout à 150°. C’est un calcul « inutile », mais il permet de prévoir à quoi s’attendre.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Bonjour

Serait il possible d'avoir des précisions sur cette huile ?

[vicost08]

Bonjour,

Merci pour votre intérêt sur la question.

Il s'agit d'une huile alimentaire, type Tournesol. Je n'ai pas réussi à trouver d'abaque concernant ses pressions de vapeur saturante.

[LPFR]

Bonjour.
Il me semble que vous ne pouvez pas ignorer la pression de vapeur de l’huile.
Je n’ai pas trouvé des valeurs. Mais on peut voir le point de fumée :
https://en.wikipedia.org/wiki/Smoke_point
À partir de ces valeurs on peu conclure que ça dépend du degré de raffinage de l’huile, et que la pression de vapeur n’est pas négligeable à 100°C, même pour de l’huile raffinée.
Il vous faudra trouver ces valeurs. Du moins des valeurs approximatifs (car ça varie suivant l'huile)
Au revoir.

[vicost08]

Bonjour,

Après discussion avec un agro, j'ai vu que l'huile n'avait que 2 états : solide ou liquide (pas de gaz).
De la vapeur d'huile n'existe pas, à partir du point de fumée on dégrade l'huile.

Il ne devrait donc pas y avoir de pression de vapeur d'huile dans mon système.

[LPFR]

Bonjour.
Je veux bien admettre qu’il n’y ait pas de l’huile de tournesol, à proprement dire, sous forme de vapeur car les différentes composantes de l’huile s’évaporent (ou se décomposent) a des températures différentes. Mais de là à dire que l’on peut ignorer la pression de vapeur résultante est une absurdité.

Une autre chose à laquelle j’ai pensée. Si l’huile et l’eau ne sont pas mélangées en permanence, l’eau s’établira en bas du récipient, surmonté d’une couche d’huile.
Cette couche augmentera la pression sur la surface de l’eau. Pas de beaucoup. Ce sera sûrement négligeable des quelques dizaines de °C. Mais la pression partielle d’eau dans le mélange gazeux sera un peu diminuée.
Au revoir.

[LPFR]

Bonjour.
Je veux bien admettre qu’il n’y ait pas de l’huile de tournesol, à proprement dire, sous forme de vapeur car les différentes composantes de l’huile s’évaporent (ou se décomposent) a des températures différentes. Mais de là à dire que l’on peut ignorer la pression de vapeur résultante est une absurdité.

Une autre chose à laquelle j’ai pensée. Si l’huile et l’eau ne sont pas mélangées en permanence, l’eau s’établira en bas du récipient, surmonté d’une couche d’huile.
Cette couche augmentera la pression sur la surface de l’eau. Pas de beaucoup. Ce sera surement négligeable des quelques dizaines de °C. Mais la pression partielle d’eau dans le mélange gazeux sera un peu diminuée.


Un des composants principaux de l’huile de tournesol est l’acide oléique.
Regardez cette page :
http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cg...NTOINE&Plot=on
On vous qu’aux températures auxquelles vous allez travailler, sa pression de vapeur est probablement négligeable devant celle de l’eau.
Mais elle n’est pas nulle.
Et surtout il faudrait regarder la pression de vapeur des autres composants. Car c’est surtout les autres composants qui s’évaporent en premier. Comme on peut le constater avec l’évolution du point de fumée avec le niveau de raffinage de l’huile.

Au revoir.

[RomVi]

Bonjour

Bonjour,

Après discussion avec un agro, j'ai vu que l'huile n'avait que 2 états : solide ou liquide (pas de gaz).
De la vapeur d'huile n'existe pas, à partir du point de fumée on dégrade l'huile.

Il ne devrait donc pas y avoir de pression de vapeur d'huile dans mon système.

Même si l'huile est en dessous de sa température normale d'ébullition elle joue un rôle dans l'équilibre. Si par exemple on porte un mélange d'huile et d'eau à ébullition la vapeur contiendra un peu d'huile car il y a présence d'un azéotrope. Les pressions partielles des 2 phases s'ajoutent.
Je n'ai pas trouvé de courbe de vapeur saturante pour l'huile de tournesol, mais je dirais que l'effet doit être de l'ordre de 1%