ebullition de l'eau

[invite0ce977e8]

Bonjour à tous,

Existe t il un produit se dissolvant dans l'eau et qui abaisse son point d'ébullition à 1 atm. ? Si oui, comment ?

Merci d'avance.
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[invite3d779cae]

Il y a plusieurs chose a prendre en compte pour ce problème :

-La température d'ébullition est intimement lié aux interactions entre les composants du corps en question. De ce fait si on veut abaisser cette température, il faudrait réduire les interactions entre les composants. Dans notre cas, il faudrait donc mettre un produit qui se lierait aux molécules d'eau mais de manière moins forte que les molécules d'eau entre elles. Petite question : Pourquoi une molécule se lierait avec un composé alors que la liaison est moins forte qu'avec les autres molécules d'eau ? On peut se dire que statistiquement parlant il y aura forcément des liaisons qui vont se crée et donc abaisser le point d'ébullition. C'est pour ça que j'ai dis qu'il y avait plusieurs choses a prendre en compte.

-La surface en contact avec le milieu extérieur changera quand on solubilisera quelque chose dans l'eau. Prenons un exemple tout bête : un mélange d'eau + éthanol à 50% (en mole). Cela veut dire que dans ce mélange un molécule sur 2 est de l'eau, mais en surface aussi ! On a donc diviser par 2 la surface que l'eau pourra occuper pour s'évaporer.

Si maintenant on prend un exemple concret, le fait d'ajouter du sel dans de l'eau fait descendre légèrement sont point d ébullition. Mais vu qu'une partie de la surface en contact avec l'extérieur sera occupé par des ions Na+ et Cl- (qui demande énormément d'énergie pour s'évaporer), l'eau s'évaporera plus doucement.

On peut donc effectivement baisser la température d'ébullition, mais cela va jouer sur son évaporation.

[invite2313209787891133]

Bonjour

On peut par exemple ajouter du cyclohexane pour produire un hétéro azéotrope (la température d'ébullition passe alors à 70°C).
Contrairement à ce qui est écrit plus haut l'ajout de sel augmente la température d'ébullition.

[invite2d7144a7]

Bonjour,

On peut trouver des composés qui, mélangés à l'eau, abaissent la température d'ébullition du mélange, mais pas celle de l'eau elle-même, qui lui est intrinsèque (pour une pression donnée, évidemment ).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0ce977e8]

Re,

Merci pour vos réponses.
Bien sur il s'agit du point d'ebullition du mélange.(merci à Whoami pour m'avoir corrigé)

Comment fonctionne le cyclohexane ?
Qu'est ce qu'un hétéro azéotrope ?

Merci d'avance.

[invite2313209787891133]

En fait le mélange cyclohexane-eau va se comporter comme un corps pur, avec une température d'ébullition plus basse que les 2 composés isolés.

En se condensant les 2 composés se séparent à nouveau en 2 couches distinctes.

C'est ce principe qui est utilisé pour extraire les huiles essentielles à l'aide de vapeur d'eau.

[invite0ce977e8]

Merci à tous

[invite5e6af660]

est-ce l'on peux se servir de tel "mélange" pour déssaler plus facielement de l'eau de mer?

car parvenir a abbaiser le point d'ébulition de l'eau, permet de gagner beaucoup d'énergie, l'eau en demandant beaucoup pour sa distillation.

il y a t-il un produit miracle que l'on puisse ajouter a l'eau, qui permette que celle-ci s'évapore, un produit qui ne serait pas toxique bien sur.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si vous regardez la page azeotrope de wikipedia, vous trouverez:

A well known example of a positive azeotrope is 95.63% ethanol and 4.37% water (by weight).[3] Ethanol boils at 78.4°C, water boils at 100°C, but the azeotrope boils at 78.2°C, which is lower than either of its constituents.[4] Indeed 78.2°C is the minimum temperature at which any ethanol/water solution can boil. In general, a positive azeotrope boils at a lower temperature than any other ratio of its constituents. Positive azeotropes are also called minimum boiling mixtures or pressure maximum azeotrope.

Au revoir.

[invite2313209787891133]

est-ce l'on peux se servir de tel "mélange" pour déssaler plus facielement de l'eau de mer?

car parvenir a abbaiser le point d'ébulition de l'eau, permet de gagner beaucoup d'énergie, l'eau en demandant beaucoup pour sa distillation.

il y a t-il un produit miracle que l'on puisse ajouter a l'eau, qui permette que celle-ci s'évapore, un produit qui ne serait pas toxique bien sur.

Non ça ne fonctionne pas, car l'énergie nécessaire pour vaporiser une certaine quantité d'eau reste la même, et en plus il faut évaporer le cyclo.

Par ailleurs en baissant la pression on augmente l'énergie nécessaire pour passer de l'état liquide à l'état vapeur; la température et l'énergie sont 2 choses différentes.

[invite5e6af660]

hm, j'avais mal lu un des méssages, LFPR a bien fait de poster.

comment ça dudulle, baisser la préssion au dessus d'un liquide augmente la quantité d'energie nécéssaire pour passer en phase gazeuse ?

je croyais que l'eau n'était précisémet liquide qu'a cause de la préssion atmosphérique... après tout quand on baisse la préssion, l'eau s'évapore et "mange" sa propre température, au point que celle-ci puisse geler si la quantité d'eau a evaporer est trop importante...

mecri pour mon update ;o)

[invite2313209787891133]

hm, j'avais mal lu un des méssages, LFPR a bien fait de poster.

comment ça dudulle, baisser la préssion au dessus d'un liquide augmente la quantité d'energie nécéssaire pour passer en phase gazeuse ?

je croyais que l'eau n'était précisémet liquide qu'a cause de la préssion atmosphérique... après tout quand on baisse la préssion, l'eau s'évapore et "mange" sa propre température, au point que celle-ci puisse geler si la quantité d'eau a evaporer est trop importante...

mecri pour mon update ;o)

Oui, l'eau reste liquide parce qu'elle est sous pression. L'équilibre étant fonction de la pression et de la température, mais une plus faible température n'est pas synonyme de plus faible quantité d'énergie.
En montant la pression on augmente la température nécessaire pour vaporiser, mais on diminue l'enthalpie de vaporisation, jusqu'à ce que l'on arrive (pour l'eau) à 374°C et 220b ou cette quantité d'énergie devient nulle.

[invite5e6af660]

donc si je comprend bien, il y a une quantité d'energie max intrinsèque pour l'eau elle ne peux pas contenir plus de 374 calories/cm3 sinon elle se vaporise. que cette température soit lié a la préssion, (donc plus faible ou plus élevée) l'on auras toujours une somme t° + enthalpie de vaporisation identique..

question: que se passe-t-il si l'on passe de l'eau a 374°c a 220b à 0bars..
l'eau explose? et se congèle? ou garde sa température malgré la faible préssion?

[invite6dffde4c]

donc si je comprend bien, il y a une quantité d'energie max intrinsèque pour l'eau elle ne peux pas contenir plus de 374 calories/cm3 sinon elle se vaporise. que cette température soit lié a la préssion, (donc plus faible ou plus élevée) l'on auras toujours une somme t° + enthalpie de vaporisation identique..

question: que se passe-t-il si l'on passe de l'eau a 374°c a 220b à 0bars..
l'eau explose? et se congèle? ou garde sa température malgré la faible préssion?

Bonjour.
Quand un corps atteint sa température critique il devient gazeux sans bouillir, et ceci, à n'importe quelle pression. Le volume reste le même, la distance moyenne entre molécules reste la même mais ce n'est plus un liquide: il n'y plus de tension superficielle (pas plus que d'interface liquide-gaz).
Au revoir.

[invite03c9ac9b]

En dessalant de l'eau de mer par dépression on obtient
donc de l'eau claire et un froid produit
par cette évaporation .

Si on combine de l'éolien et du solaire pour provoquer
cette dépression ça peut devenir interessant .

[invite6dffde4c]

En dessalant de l'eau de mer par dépression on obtient
donc de l'eau claire et un froid produit
par cette évaporation .

Bonjour.
Il faut rédiger ça autrement:
Pour dessaler l'eau de mer il faut chauffer l'eau pour augmenter la vitesse d'évaporation et compenser ainsi le refroidissement de l'eau qui se produit par l'évaporation.

Côté énergétique c'est l'osmose inverse qui tient la corde par rapport à la distillation. Elle coûte la moitié en énergie.
Au revoir.

[invite5e6af660]

Bonjour.
Quand un corps atteint sa température critique il devient gazeux sans bouillir, et ceci, à n'importe quelle pression. Le volume reste le même, la distance moyenne entre molécules reste la même mais ce n'est plus un liquide: il n'y plus de tension superficielle (pas plus que d'interface liquide-gaz).
Au revoir.

le volume reste le même????
entre 220bars et 1 bars, il n'y aurait aucune modification de volume?? (là etait ma question LFPR)

désolé pour le retard 1 sem de vacance...

[invite6dffde4c]

le volume reste le même????
entre 220bars et 1 bars, il n'y aurait aucune modification de volume?? (là etait ma question LFPR)

désolé pour le retard 1 sem de vacance...

Bonjour.
En dehors de l'élasticité des parois du récipient, le volume reste constant et imposé par celui-ci.

Mais je parle ici du passage du liquide sous pression au gaz sous (presque) la même pression. Donc, le rôle de l'élasticité des parois est presque nul.
Au revoir.

[invite5e6af660]

bon oki, il faut penser au récipiant, donc pour bien faire, j'enlève le récipiant, et je fait passer cette eau a 220bars à 1 bar, reste-t-elle dans le même volume?

je suppose que non...

donc je suppose aussi qu'il n'est pas possible d'avoir de l'eau a 374°c sous forme liquide sans qu'il est une préssion de 220bars dans le(fameux) récipiant.

autrement dit, si je passe de l'eau a 374°c a 0bars, j'entend par là que l'on ote ce récipiant qui la contraint...

alors elle explose ou pas? merci LFPR pour ta patience

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pour une température et une pression données, ce n'est pas vous qui pouvez choisir si l'eau sera liquide, solide ou gazeuse, c'est elle qui décide. Pour le savoir il faut consulter le diagramme de phase:
http://www1.lsbu.ac.uk/water/images/phase.gif

Vous ne pouvez pas avoir de l'eau liquide que dans la zone vert pomme du diagramme. Et vous voyez que pour une pression inférieure à environ 700 pascals (0,07 bars) l'eau ne peut être que solide ou liquide.

Pour une masse d'eau donnée, dans un volume et à une température, la pression et le mélange de deux (et exceptionnellement trois phases pour le point triple), est donnée aussi par l'eau, bien qu'il soit difficile à calculer car la densité dépend des résultats que l'on veut trouver.

Au revoir.

[invite5e6af660]

merci pour le diagramme de pahse LFPR, donc en passant de 374°c a 220bars a une préssion de 1bars, l'on a bien une vaporisation complete de l'eau...

cela etait pour moi entendu dès le début, ce qui m'interressait en fait de savoir, c'était de savoir si l'eau se vaporisant, allait "manger" toute sa chaleur latente pour se vaporiser. et de savoir si l'eau pouvait se solidifier par exemple en micro paillette de glace, ou autres.

dernier truc, est-ce qu'il serait possible de se servir de cette capacité de l'eau a contenir une grande quantité d'eergy pour un mode de propulsion a réaction par simple dépréssurisation...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
"Si c'était faisable ce serait déjà fait".

Non, en fait l'eau ne garde pas beaucoup d'énergie. Car si la pression est grande, la variation de volume est très petite. Et, à la fin, c'est plutôt le récipient qui se déforme plus que l'eau.

Précisément, quand on fait des essais de résistance à la pression de dispositifs, il est beaucoup moins dangereux de les faire avec de l'eau qu'avec du gaz. Des qu'il y a une fuite ou une rupture, la pression chute brusquement et il n'y a pas de mitraille qui vole. Si c'est un gaz comprimé, bonjour les dégâts. Et cela correspond à l'énergie stockée.
Au revoir.

[invite5e6af660]

je veux bien LFPR, que dans un récipiant ou l'on a un mélange liquide + gaz comprésseur.

mais là, n'est-ce pas la température propre de l'eau qui se touve être le facteur de vaporisation.

je pense que l'on ne pense pas au même dispositif. le miens est tout simple. celui de la cocotte minute.

je rempli un récipiant haute-préssion d'eau, je chauffe celle-ci jusqu'a 374°c, si je comprend bien, je vais aussi obtenir une préssion interne de 220bars...

il n'y a pas de gaz dans le récipiant, a ce moment... l'eau est dans un état méta-stable.

si par un moyen m, il mest possible d'ouvrir le récipiant... a l'air libre...
1) l'eau reste elle de l'eau, j'en doute
2) se vaporise-t-elle entièrement (là est ma question)
3) qu'elle quantité d'energie est récuppérable sous forme d'un jet de vapeur(utile donc)
4) peut-on s'en servir pour un propulseur

n'est-ce pas le principe des centrales nucleaire à eau préssurisée ? l'eau sert de fluide caloriporteur, puis est brutalement décompréssé dans les turbines..

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La réponse est la 3.
Et oui, on peut se servir pour faire tourner une turbine à vapeur.
Mais ce n'est pas nouveau. Les turbines à vapeur fournissent toute notre électricité (sauf l'hydraulique et les éoliennes) depuis des décennies.

Mais je ne pense pas que les températures de travail choisies soient au dessus de la température critique de l'eau (à confirmer). Et si elles n'ont pas été choisies c'est parce elles ne conviennent pas et non parce que les ingénieurs de connaîtraient pas le diagramme de phase de l'eau.
Au revoir.