Bonjour
Mes cours de physique étant loin, je suis à la recherche d'une relation donnant l'influence, pour une quantité de matière donnée, de la pression sur le volume d'un liquide.
Le but : je voudrais évaluer le volume d'eau de mon circuit de chauffage à partir des mesures qui me sont accessibles lors d'une purge : variation de volume, pressions avant / après la purge, température de l'eau.
Merci pour votre aide!
A ce niveau, on peut dire que le volume e varie pas avec la pression.
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Bonjour,
Donc, je pense que c'est plutôt les variations de températures qui nécessitent l'usage d'un petit ballon de pressurisation. Mais je comprends mal pourquoi la pression augmente avec la température , au moins chez moi, alors que toutes les parties métalliques augmentent de volume .
L'eau augmente aussi de volume. Il faudrait voir les coefficients de dilatation respectifs.
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Re,
Oui, c'est bien la bonne réponse , je l'avais oubliée ; Je confirme surtout pour l'auteur du sujet : donc, pas facile d'évaluer le volume d'eau à partir de l'extérieur .
Il vous reste à tout vidanger et mesurer et remplir de nouveau...
bonjour tout le monde,
je ne vois pas trop pourquoi vous parlez de température ?
en fait je pars du principe que la température est constante pour simplifier le problème.
Lorsque je remplis circuit d'eau, le volume est constant et la pression augmente. Mais bon comme je ne vais pas installer un compteur sur mon circuit pour cette petite expérience, je fais l'opération inverse!
Donc quand je purge, j'ai la possibilité de récupérer l'eau et donc de mesurer le volume récupéré. Comme par ailleurs avec le manomètre je peux mesurer les pressions avant et après il me semble qu'au niveau physique j'ai bien accès à toutes les valeurs nécessaires pour calculer le volume d'eau total :
* les pressions avant et après purge,
* le volume d'eau purgé,
* la température de l'eau supposée constante (et c'est le cas au 1er ordre, sûrement au 2ème aussi!).
Bref, je suis assez étonné qu'il n'existe pas, à défaut d'équation de coeff, même empiriques, pour me permettre de résoudre mon petit problème...
J'insiste un peu car je suis sur que c'est possible !!
Merci à tous (et toutes?)
Salut,
On considère que les fluides, comme les solides, sont incompressibles en première approximation. J'ai pu trouver une valeur de X=5.10^-10 m²/N pour le coefficient de compressibilité de l'eau avec la relation X*VdP = -dV où dV est la variation de volume, V le volume initial et dP est la variation de pression.
En revanche je ne comprend pas trop comment tu comptes procéder avec les données que tu obtiens lors d'une purge ?
Re,
Je crois comprendre que par exemple :
Le circuit est à 2 bars , j'ouvre la purge , je retire 0.5 L d'eau , je ferme, le circuit est maintenant à 1 bar : quel volume total dans le circuit ?
Y a t il un ballon de pressurisation dans votre circuit ?
Bonsoir,
Les liquides sont réputés incompressibles.
Toutes les installations de chauffage central de maintenant sont conçues en circuit fermé étanche avec présence d'un vase d'expansion à membrane ( Flexcon ) dont le rôle est d'absorber le différentiel de dilatation de l'eau d'une part et des éléments du circuit ( tuyauteries, radiateurs, corps de chauffe )d'autre part.
La vessie du Flexcon est gonflé à l'air ou à l'azote au départ, pression de 0,5 à 1 bar.
Le circuit est rempli jusqu'à affichage par le manomètre d'une pression supérieure, ce qui conduit à une petite compression de la vessie.
Lors de la montée en température de l'eau, son volume augmente plus que le volume interne des éléments du circuit et le Flexcon "encaisse" ce surplus de volume en comprimant le gaz contenue dans la vessie, d'où la montée en pression affichée par le manomètre puisqu'il y a équilibre des pressions au sein du système fermé.
Phénomène inverse lors du refroidissement de l'eau, la pression baisse.
Les purges partielles faites au niveau des radiateurs dans le but de chasser l'air emprisonné dans ceux-ci et dans les points singuliers du circuit "libèrent" donc du volume aussitôt occupé par l'eau. Pour le dire autrement, le volume occupable par l'eau + la vessie augmente. Les liquides étant incompressibles, c'est le volume de la vessie qui va augmenter, donc la pression du gaz et celle de l'eau dans le circuit va baisser.
Pour écrire les "équations" du système en fonction de vos mesures proposées, il vous faut au préalable connaître, le volume du Flexcon, le volume de sa vessie et sa pression initiale, la température du gaz si celle- ci est susceptible de varier.
A partir de là, vous pourrez utiliser la loi de Mariotte ( loi des gaz parfaits ) p*v=constante pour déterminer la capacité en eau du circuit à l'aide du volume d'eau soutirée, des pressions avant et après, en sachant que vous allez passer par l'intermédiaire de la vessie.
Toutes les chances de vous fourvoyer sont réunies.
La ( bonne ) réponse pratique vous a été donnée :
1 - vidanger totalement le circuit,
2 - relever l'index de votre compteur d'eau,
3 - remplir le circuit, purges comprises, sans tirer d'eau par ailleurs,
4 - relever le nouvel index de votre compteur
Une simple soustraction vous donne le renseignement recherché.
Bon courage.
Bonjour.Envoyé par Gpepe59
J'interviens car ce type de phrase est trop souvent mal interprétée.
Je suis d'accord que, comme l'a dit FC05 au début, "A ce niveau, on peut dire que le volume ne varie pas avec la pression". Et que l'on peut, ici, considérer l'eau comme incompressible.
Mais je veux insister bien sur le fait que
Tous les gaz, liquides et solides sont compressibles.
Au revoir.
Bonsoir,
Encore une fois merci à tous pour vos réponses.
La réponse de Etrange est tout fait celle que j'attendais, mais par contre pourrait-il nous donner sa source car j'ai un doute sur la valeur.
Le fait de linéariser car on purge peu d'eau par rapport au volume total me paraît bien adapté.
@Catmandou : c'est bien le "protocole". Le delta P lu est de 0,2 bar, je n'ai pas mesuré avec précision le volume sorti mais il était de l'ordre de 10 cl. Lorsque j'aurais plus de certitude sur la valeur du coeff , je referai une mesure avec précision, car pour l'instant avec ces valeurs je tombe sur 10 m3 d'eau dans mon circuit de chauffage.
Il y a un "ballon de pressurisation", plus connu sous le nom de vase d'expansion , comme dans tout circuit de liquide à volume constant , pour permettre les dilatations et rétractations (sans changement d'état) avec la température. Ce vase est gonflé avec un gaz (en général de l'azote quand c'est neuf, bien souvent les appoints sont faits à l'air ensuite).
quand au message de Gpepe59, justement sur le vase d'expansion (Fl*xc*n n'est qu'une marque de vase d'expansion), je le remercie pour sa contribution mais je ne suis pas complètement d'accord avec ses explications.
Non. les liquides sont compressibles.
Pour vous en convaincre, vous pouvez regarder les diagrammes P-V à température constante des fluides : en phase liquide le fluide est compressible (sinon la courbe serait verticale)
qu'appelez-vous capacité en eau du circuit ? je ne vois pas bien ce que vous proposez : PV = cste permettra de connaître le rapport (volume de gaz après purge) / (volume de gaz avant purge), mais pas la valeur du volume. et ensuite comment passer du volume de gaz à celui du liquide?
je n'avais pas pensé à la variation de volume dans le vase d'expansion. pour une baisse de la pression de 2,5 à 2,3 bars ça mène à une augmentation de volume de 9%. Il faudra donc une fois le calcul fait que je compare le volume trouvé avec celui du vase d'expansion... et effectivement cela pourrait foutre par terre le raisonnement.
Enfin, je me suis posé cette question par curiosité scientifique, donc il n'est pas question de purger l'ensemble du circuit pour connaitre la valeur du volume de mon circuit.
Même si , et là je suis d'accord avec vous, c'est la façon la plus précise d'avoir le résultat ! et si je suis amené à purger entièrement le circuit, j'essaierai de penser à faire les relevés du compteur !
Salut,
Content de t'avoir aidé. J'ai trouvé le coefficient sur Wikiversité mais voilà une page Wikipédia en anglais qui traite de la compressibilité avec quelques coefficients dont celui de l'eau à 25°C qui est assez proche du premier : http://en.wikipedia.org/wiki/Compressibility
Re,
Je ne vois pas bien ce que l'on peut déduire de la manip , vu qu'il existe un ballon de pressurisation qui va fausser ce qui a ètè dit précédemment : il va maintenir artificiellement une pression élevé dans le circuit pour un plus grand volume d'eau évacué lors d'une purge . Le circuit est devenu compressible et se détend .
oui effectivement...
en prenant des valeurs pifométriques mais trop tordus il semblerait que c'est bien le volume de gaz dans le vase qui augmente lors d'une purge. je comprends mieux ce que voulait dire Gpepe59.
donc pas possible de faire simplement la petite évaluation de volume du circuit de chauffage.
tant pis!
Encore merci à tous.
