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De l'eau a l'extérieur du verre...



  1. #1
    Greg'z

    De l'eau a l'extérieur du verre...


    ------

    J'ai une question complètement inutile mais qui me turlupine .
    Pourquoi, ou plutot comment se produit ce phénomène? Quand je me sert un verre d'eau fraiche, tres vite l'extérieur du verre est recouvert d'une particule d'eau ... Si elle traverse le verre, pourquoi c'est encore de l'eau qui est là quand je me sers du coca?
    Merci de me répondre très simplement, je suis un profane dans la matière (au point que j'ai hésité a poster en Physique ou en Chimie... et je suis toujours pas sûr de mon choix )

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  3. #2
    Greg'z

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Oh j'ai eu un éclair .
    Est ce que la faible température du verre condense les molécules d'eau présentes dans l'air autour??

  4. #3
    invite34596000666

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    Est ce que la faible température du verre condense les molécules d'eau présentes dans l'air autour??
    Oui, c'est ça

  5. #4
    Greg'z

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Bon ben merci et désolé pour l'inutilité profonde de ce fil...
    Si les modérateurs veulent le supprimer je le comprendrai tres bien.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Greg'z

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    En fait je vais en profiter pour poser une question qui en découle.
    Voila, l'eau est sensée etre sous la forme gazeuse au dessus de 100°, comment se fait il qu'il y ait les molécules d'eau dans l'air? On ne parle pas de forme gazeuse dans ce cas?
    Si non, quelle est la nature de l'eau dans l'air?

  8. #6
    pti chimiste

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    En fait je vais en profiter pour poser une question qui en découle.
    Voila, l'eau est sensée etre sous la forme gazeuse au dessus de 100°, comment se fait il qu'il y ait les molécules d'eau dans l'air? On ne parle pas de forme gazeuse dans ce cas?
    Si non, quelle est la nature de l'eau dans l'air?
    Bonjour,

    L'eau qui est dans l'air est sous forme de vapeur et non pas de gaz car ce dernier est réservé au corps qui dans les CNTP est gazeux.
    Toutefois la présence de molécules d'eau dans l'air est dûe à la pression de vapeur saturante de l'eau. En effet lorsqu'on a un liquide les molécules qui le constituent vont s'évaporer pour atteindre un equilibre (autant de molécule dans le liquide que dans la phase vapeur). La pression atteinte à cette equilibre est la pression de vapeur saturante ou tension de vapeur. En outre lorsqu'au dessus du liquide la pression n'est pas égale à la tension de vapeur le liquide va s'évaporer. Plus cette tension de vapeur est grande plus le liquide est volatile.

    Voila j'espere que cela t'as aidé à comprendre

    Cordialement

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  10. #7
    Niels Adribohr

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par pti chimiste Voir le message
    Bonjour,

    L'eau qui est dans l'air est sous forme de vapeur et non pas de gaz car ce dernier est réservé au corps qui dans les CNTP est gazeux.
    Salut,
    peut être est ce une question de convention, mais je ne vois pas de différence entre la forme gazeuse et la forme de vapeur. Pourrais tu expliciter cette différence?

    En effet lorsqu'on a un liquide les molécules qui le constituent vont s'évaporer pour atteindre un equilibre (autant de molécule dans le liquide que dans la phase vapeur
    L'équilibre n'intervient il pas lorsqu'il y a autant de molécule qui passe de la phase vapeur à la phase liquide que de molécule faisant l'inverse, plutot que quand il y a autant de molécule dans le liquide que dans la phase vapeur ?

    Sinon, sans vouloir cointredire ton explication, je me pêrmets d'en fournir une autre qui est plus basée sur la théorie cinétique des gaz.

    -Il faut se figurer des molécules d'eau qui ont une certaine attraction les unes avec les autres (dont l'origine fondamentale est électrique). Ces molécules possèdent tous une certaine vitesse, et la température est en quelque sorte la mesure de leur vitesse moyenne (pour etre plus précis, c'est une mesure de leur énergie cinétique moyenne). Toute les molécules s'attirent et leur attraction dépend de leur distances relatives. Ainsi, toutes les molécules vont avoir tendance à se "coller" les unes aux autres et formés un liquide, voire un solide. Maintenant, lorsque l'on chauffe ce liquide, les molécules vont s'agiter de plus en plus, et celles qui vont avoir assez de vitesse (c'est à dire celle dont l'énergie cinétique vont être plus élevees que l'énergie de liaisons) vont pouvoir s'échapper (une peu de la même maniere qu'il faut une certaine vitesse, dite de libération pour pouvoir s'échaper de l'attraction gravotationnelle terreste).
    Lorsque la température du liquide est inferieur à son point d'ébullition, la vitesse moyenne des molécules du liquide n'est pas suffisante pour que la molécule possedant cette vitesse moyenne s'échappe du liquide. Cependant, certaines d'entre elles acquierent par accident assez de vitesses pour sortir de cette phase liquide et rejoindre la phase gazeuse. D'un autre coté, certaine molécule de la phase gazeuse s'avanturant près de la surface du liquide peuvent se faire attirer par le liquide et rester prisonnieres. Maintenant, l'équilibre est atteint lorsqu'il y a autant de molécule de la vapeur qui entre dans le liquide, que de molécule de liquide qui en sort. Si les molécules de vapeurs sont nombreuses, le nombres de molécules de vapeur qui entre dans le liquide seront évidement nombreuses, et il faudra donc plus de molécules de liquides qui sort du liquide pour établir l'équilibre. C'est à dire qu'il faudra qu'il y ait plus de molécules du liquides possedant une grande vitesse, c'est à dire une température plus élevée. Ainsi, le point de rosée est atteint lorsqu'il y a trop de molécules dans la phase gazeuse et que le nombre de molécules qui entrent dans le liquide est plus grand que le nombre de molécules de liquides qui fait le trajet inverse. Si on augmente la température, il faut donc une atmosphere plus humide (c'est à dire possedant plus de molécules d'eau) pour qu'il y ai condensation.

  11. #8
    Niels Adribohr

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par pti chimiste Voir le message
    Bonjour,

    L'eau qui est dans l'air est sous forme de vapeur et non pas de gaz car ce dernier est réservé au corps qui dans les CNTP est gazeux.
    Oublie la remarque du post dernier, je viens de comprendre ce que tu voulais dire. Il s'agit bien d'une convention, cependant, rien ne nous empeche de ne pas la suivre .

  12. #9
    pti chimiste

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Niels Adribohr Voir le message
    Oublie la remarque du post dernier, je viens de comprendre ce que tu voulais dire. Il s'agit bien d'une convention, cependant, rien ne nous empeche de ne pas la suivre .
    Il n'y a pas de mal et effectivement c'est une convention.

    Concernant l'explication, en voulant simplifier j'ai été inexact, désolé. Donc l'équilibre est bien gouverné par les flux de molécules et non pas de leurs nombres dans les deux phases.
    Dans tous les cas j'éspère que l'auteur a compri.

    Cordialement

  13. #10
    pti chimiste

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Niels Adribohr Voir le message
    je me pêrmets d'en fournir une autre qui est plus basée sur la théorie cinétique des gaz.
    En tout cas merci à toi, parce que je n'avais jamais eu l'explication du point de vue purement cinétique.

  14. #11
    Pera

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Formule_de_Clapeyron

    Pour aller plus loin.

    En dessous du point d'ebullition, il existe constamment un equilibre liquide/vapeur.

    Bien a vous,

  15. #12
    Greg'z

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Wow, je pensais pas qu'une question si anodine pouvait porter a polémique
    Merci pour les explications, cependant j'aimerais avoir des précisions (de base, quand je dis que je suis un inculte sur le sujet c'est pas une blague )

    Citation Envoyé par pti chimiste Voir le message
    L'eau qui est dans l'air est sous forme de vapeur et non pas de gaz car ce dernier est réservé au corps qui dans les CNTP est gazeux.
    Quelle est la différence entre un gaz et une vapeur? Quand on porte de l'eau a ébulition, c'est pas justement de la vapeur d'eau qui s'en échappe? Pourtant c'est bien de l'eau sous forme gazeuse. C'est peut etre un abus de langage de parler de vapeur dans ce cas là.

    Citation Envoyé par pti chimiste Voir le message
    Toutefois la présence de molécules d'eau dans l'air est dûe à la pression de vapeur saturante de l'eau. En effet lorsqu'on a un liquide les molécules qui le constituent vont s'évaporer pour atteindre un equilibre (autant de molécule dans le liquide que dans la phase vapeur).
    J'imagine que les molécules d'eau dans l'air proviennent des océans et des mers, ça signifie qu'il y a autant de molécules d'eau dans l'atmosphère que dans l'eau liquide du globe?

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  17. #13
    Niels Adribohr

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    Wow, je pensais pas qu'une question si anodine pouvait porter a polémique
    Mais non, il n'y a pas de polémique. L'explication du pti chimiste n'est pas en contradiction avec mon explication (mis à part sur le dernier point que tu soulignes sur le nombre de molécules d'eau dans l'océan et dans l'atmosphere, mais le pti chimiste à lui même reconnu que c'était une simplication abusive de sa part). Sinon, l'explication du pti chimiste est une explication d'un point de vue plutot thermodynamique classique tandis que mon explication est plutot thermodynamique statistique. La thermodynamique classique permet d'établir des liens entre différentes grandeurs mesurables macroscopiquement (la température, la pression etc...) tandis que la thermodynamqie statistique part des constituants microscopiques de la matiere pour essayer de déterminer son comportement macroscopique. On parvient à retrouver toutes les lois de la thermodynamique classique à l'aide de la thermodynamique statistique, avec la satifaction intellectuelle de savoir d'où viennent ces lois.

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    Quelle est la différence entre un gaz et une vapeur? Quand on porte de l'eau a ébulition, c'est pas justement de la vapeur d'eau qui s'en échappe? Pourtant c'est bien de l'eau sous forme gazeuse. C'est peut etre un abus de langage de parler de vapeur dans ce cas là.
    C'est une convention que je ne connaissais pas, mais d'après ce que le pti chimiste nous dit, les especes chimiques qui sont sous forme entierement "gazeuse" dans des conditions normales de températures et de pression (grosso modo température et pression ambiante) sont appelés des gaz. Par contre, des especes chimiques comme l'eau qui sont soit sous forme liquide , soit sous forme liquide et gazeusedans ces mêmes conditions, "ne méritent" pas selon cette convention d'etre appelés "gaz" lorsqu'elles sont sous forme gazeuses, mais sont appelés alors "vapeurs". Physiquement parlant, il n'y a aucune différence, c'est juste une convention pour distinguer les especes chimiques que l'on rencontre le plus souvent sous forme gazeuse des autres.

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    J'imagine que les molécules d'eau dans l'air proviennent des océans et des mers, ça signifie qu'il y a autant de molécules d'eau dans l'atmosphère que dans l'eau liquide du globe?
    Non, loin s'en faut! Comme je l'ai dit dans mon précedent message, l'égalité à l'équilibre ne concerne pas le nombre de molécules dans chacunes des phases, mais le nombre de molécules par seconde qui vont d'une phase à une autre et celles qui font le chemins inverses. Cependant, on peut également trouvé un rapport grossier entre le nombre de molécules se trouvant dans les mer et celles se trouvant dans l'atmosphere (c'est vraiment un rapport très très grossier concernant l'atmosphere qui est bien sur très compiqué et n'est pas à l'équilibre themique, mais à peu près exact tout en restant approximatif concernant de l'eau enfermé dans une boite à condition que les molécules sous phase liquide soient beaucoup plus nombreuses que celles sous phase vapeur). Soit, nvap le nombre de molécules de vapeur par unité de volume et nliq le nombre de molécules dans le liquide par unités de volume. Leur rapport est:

    nvap/nliq= e-W/kT

    Où T est la température (en kelvin), W est l'énergie de liaison des molécules dans la phase liquide, c'est à dire l'énergie qu'il faut apporter aux molécules du liquide pour qu'elles s'échappent du liquide, et k est la constante de Boltzmann. On voit, si tu connais la propriété des exponentielles, que plus la température augmente, plus le nombre de molécules de vapeurs augmente.
    Dernière modification par Niels Adribohr ; 13/08/2008 à 20h53.

  18. #14
    Greg'z

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Ton explication est impressionnante de simplicité, merci beaucoup !
    Je récapitule pour etre sûr d'avoir compris. L'eau est considérée sous forme gazeuse au dessus de 100°C (a une pression normale) uniquement en thermodynamique classique car c'est la température minimale pour que l'échange de molécules entre liquide <=> gaz ne se fasse que dans un sens.
    Donc parler de vapeur d'eau ici est bien un abus de langage en terme de thermodynamique classique.

    Concernant
    Citation Envoyé par Niels Adribohr Voir le message
    nvap/nliq= e-W/kT
    C'est en suivant ce rapport que l'on considère un potentiel danger au réchauffement climatique? (un simple oui en partie, ou non pas du tout me suffira )

    Désolé pour la modération, on est loin de l'eau autour du verre mais je pense que r'ouvrir un fil à chaque question serait de la pollution inutile...

  19. #15
    Niels Adribohr

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    Ton explication est impressionnante de simplicité, merci beaucoup !
    Je récapitule pour etre sûr d'avoir compris. L'eau est considérée sous forme gazeuse au dessus de 100°C (a une pression normale) uniquement en thermodynamique classique car c'est la température minimale pour que l'échange de molécules entre liquide <=> gaz ne se fasse que dans un sens.
    Donc parler de vapeur d'eau ici est bien un abus de langage en terme de thermodynamique classique.
    Pas tout à fait. D'après ce que j'ai compris de ce que disais le ptit chimiste, l'eau ne doit en fait jamais être appelé gaz, même lorsqu'elle est entierement sous forme gazeuse. En gros, pour dire clairement les choses, selon cette convention, le therme gaz désigne une famille d'espèce chimique qui est sous forme gazeuse lorsqu'elle est aux conditions normales de pressions et de températures (par exemple l'hydrogene, l'hélium etc...) tandis que le terme vapeur désigne le fait d'être dans l'état gazeux (quelque soit les conditions). Mais il s'agit je pense plus une convention de chimie-thermochimie plûtot qu'une convention de thermodynamique classique, mais ne m'y connaissant pas grand chose en thermochimie, je ne voudrais pas dire de bêtise.

    Mais d'un point de vue purement physique, on distingue bien uniquement trois phase: solide, liquide, gazeux (ou vapeur), et suivant les concentrations d'eau (plus il y a de molécule d'eau, plus elles seront proches les unes des autres et plus elles auront de chances de s'attirer pour former des gouttes d'eau liquides), et la température (plus elles vont vites, et plus elles ont la possibilité d'échapper à leur attractions mutuelles), l'eau peut être soit entierement sous forme gazeuse, soit en partie sous forme gazeuse et liquide, soit en partie sous forme gazeuse et solide.
    Concernant l'ébulition, je ne l'ai jamais vraiment étudier, mais sans en être totalement certains (d'autres pourraient confirmés), il me semble à peu près comprendre de quoi il s'agit:
    -Comme tu le sais, il peut y avoir évaporation sans avoir ébulition : il suffit pour ça que l'air au dessus du liquide soit relativement sec de sorte que le nombre de molécule qui entrent dans le liquide depuis l'air est inferieur au nombre de molécule qui en sortent. En moyenne, chaque molécule du liquide n'a pas de vitesse suffisante pour pouvoir s'échapper du liquide. Hier, j'ai parlé d'une énergie de liaison W. Cette énergie représente l'énergie qu'il faut fournir à une molécule du liquide pour qu'elle s'en échappe. La molécule du liquide s'échappe si elle a une vitesse telle que son énergie cinétique 1/2mv 2 soit supérieur à W. En moyenne, lorsque la température n'a pas atteint son niveau d'ébullition, l'énergie cinétique des molécule est plus petite que W, mais quelques fois, certaines en acquierent une plus grande que W par accident et peuvent s'en échapper, et comme il n'y a pas beaucoup de molécule de la vapeur qui entrent dans le liquide, ces molécule ne sont pas remplacées et le liquide s'évapore ainsi.
    -La température d'ébulliton est atteinte lorsque l'énergie cinétique moyenne des molécules est supérieur à W. Alors, la très grande majorité des molécules ont assez d'énergie pour s'enfuir du liquide.

    Citation Envoyé par Greg'z Voir le message
    Concernant

    C'est en suivant ce rapport que l'on considère un potentiel danger au réchauffement climatique? (un simple oui en partie, ou non pas du tout me suffira )

    Désolé pour la modération, on est loin de l'eau autour du verre mais je pense que r'ouvrir un fil à chaque question serait de la pollution inutile...
    Disons qu'on peut voir d'après cette formule qu'il y aura plus d'humidité dans l'air si la température globale augmente.

    Désolé d'être si long à chaque fois.

  20. #16
    mach3
    Modérateur

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    -La température d'ébulliton est atteinte lorsque l'énergie cinétique moyenne des molécules est supérieur à W. Alors, la très grande majorité des molécules ont assez d'énergie pour s'enfuir du liquide.
    pour compléter j'ajouterais qu'à la température d'ébullition, les bulles de vapeur d'eau pure deviennent stable à l'intérieur de l'eau liquide (la pression interne des bulles, égale à la pression de vapeur saturante est suffisante pour éviter leur effondrement), c'est pour cette raison qu'on parle d'ébullition : il se forme des bulles.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  21. #17
    Greg'z

    Re : De l'eau a l'extérieur du verre...

    Citation Envoyé par Niels Adribohr Voir le message
    Désolé d'être si long à chaque fois.
    Oh non , ne t'excuse surtout pas, c'est long certes, mais ca a l'intérêt d'etre vraiment clair.

    Encore merci a vous pour ces explications!

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