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Thermodynamique : pression dans un volume eau / air à T



  1. #1
    camille669

    Thermodynamique : pression dans un volume eau / air à T

    Bonjour à tous,
    Je cherche la relation reliant la pression et la température dans un volume fermé V = Vair + Veau.
    L'application pratique est la suivante: si je met dans un volume fermé V plus ou moins d'eau, est ce que pour une Température T définie (dans mon cas on est au dessus des 100°C) j'aurai plus ou moins de pression a l'intérieur de mon volume?
    Je pense que la pression de vapeur saturante de l'eau me donne un ordre de grandeur mais j'aimerai savoir si en faisant varier mon volume d'eau et donc d'air je peux avoir des variations et de quelles grandeurs?
    En remerciant ceux qui auront eu le courage de me lire jusqu'au bout!

    -----


  2. #2
    machiavel

    Re : thermodynamique : pression dans un volume eau / air à T

    Citation Envoyé par camille669 Voir le message
    Bonjour à tous,
    Je cherche la relation reliant la pression et la température dans un volume fermé V = Vair + Veau.
    L'application pratique est la suivante: si je met dans un volume fermé V plus ou moins d'eau, est ce que pour une Température T définie (dans mon cas on est au dessus des 100°C) j'aurai plus ou moins de pression a l'intérieur de mon volume?
    Je pense que la pression de vapeur saturante de l'eau me donne un ordre de grandeur mais j'aimerai savoir si en faisant varier mon volume d'eau et donc d'air je peux avoir des variations et de quelles grandeurs?
    En remerciant ceux qui auront eu le courage de me lire jusqu'au bout!

    appliquer l'équation des gaz parfaits. PV=nRT
    1) mais cela signifie que tes gaz doivent être inertes entre eux!
    2) je suis pas un grand pro des gaz, mais à partir du moment ou l'ébullition de l'eau est donnée lorsque pression interne de l'eau = pression extérieure, si tu fait varier ta pression "extérieure" (ici ton oxygène) en ajoutant de l'eau (GRACE A UN DISPOSITIF SPECIAL!!!) sans ouvrir ton bocal!!!!!!! (si tu ouvres ton bocal en ajoutant ton l'eau, ca foire évidemment, vu que ta pression en oxygène sera celle de l'atmosphère, et que donc au final tu n'auras rien fait varier qui puisse intervenir!) la température d'ébullition de ton eau va augmenter...

  3. #3
    moco

    Re : thermodynamique : pression dans un volume eau / air à T

    Tu dis que tu es à plus de 100°C. Fort bien. A ces températures, l'eau bout si la pression est proche de 1 bar, ou de 1 atm. Dans ce cas, plus tu mets d'eau, plus tu auras de vapeur et plus la pression augmentera.
    Si la pression ambiante est assez élevée, et telle que toute l'eau ne s'évaporera pas, la pression n'augmentera que jusqu'à concurrence de la valeur de la pression de saturation d'eau.

  4. #4
    camille669

    Re : Thermodynamique : pression dans un volume eau / air à T

    Merci à vous deux pour vos réponses ! !
    Tout d’abord une petite précision : mon volume est fixe et pas de possibilité d’échappement d’air ou d’eau, si je veux faire plusieurs cas (faire varier Vair et Veau) je dois donc refaire l’expérience.
    J’ai eu du mal à retrouver mes petits mais en réfléchissant bien à vos réponses, je propose une solution :

    Je pose le problème suivant :
    J’ai un volume fixe de 55ml, j’y introduit 50ml d’eau
    N air (avant fermeture à Patm et T=293K) = PV/RT = 100000 * 0.000005 /( 8.314 *273) = 0.0002 mole
    A T=120°C=393K on aura (si on néglige la variation de volume d’eau) P = 0.0002/0.000005*8.314*393 = 1.34 bar
    Quant à l’eau 50ml représente 2.78 moles d’eau et si on considère que tout le liquide est sous forme de vapeur et que l’on applique l’équation PV =nRT alors on a P =1650 bar à 120°C.
    Ainsi Moco pour un volume total de 55ml si je mets 50ml d’eau je dois considèrer que tout le liquide n’est pas évaporé et je prends la pression de vapeur saturante de l’eau à 120°C soit 1.985 bar.
    Ma pression interne (et donc appliquée sur les parois) est de 1.985 +1.34 = 3.323 bars

    Je propose maintenant d’aller plus loin en calculant le nombre de mole d’eau évaporé, dites moi si vous êtes en accord avec mon calcul ? ? :
    soit Peau vapeur = 1.985 bar
    si on applique la loi des gaz parfaits à la vapeur sèche, alors n = PV / RT = 198500*0.000005/ (8.314*393) = 0.0003 moles qui correspond à 5.4mg d’eau évaporé.

    ouf!!

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