Bonjour,
Je ne comprends pas l'équation PV=k.T dans le vide.
Si on a un volume d'eau V, une goutte d'eau par exemple, à 25° et pression 1 Hp et que l'on fait le vide.
La pression va diminuer et donc le volume va augmenter.
Le point d'ébullition va diminuer, la bulle d'eau va se transformer en vapeur à une température inférieure à 100°.
Je ne comprends pas très bien comment évoluent les éléments de l'équation: P diminue? V augmente? T diminue?
Merci pour vos explications.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Bonjour,
Pour une quantité donnée de matière, l'équation exprime que Pression, volume et température sont reliées. Mais cela fait 3 variables pour une seule équation. Si on impose deux variables la troisième s'ajuste (par exemple le volume et la température sont imposés, cela donne la pression)
Mais si on n'impose qu'une seule variable, il peut y avoir plusieurs équilibres différents, si la la température du gaz peut , au moins pendant un certain temps, ne pas être égale à celle de l'extérieur;
Un exemple: on comprime un gaz (on impose donc un volume plus réduit). Si les échanges de chaleur avec l'extérieur sont lents, température et pression vont alors augmenter simultanement (cf une pompe à velo). A l'inverse,dans un frigo la détente va permettre de baisser simultament pression et température.
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Ensuite, si on attend, la température va se réajuster à celle de l'extérieur, de sorte que l'équation sera toujours vraie, mais avec des valeurs différentes de température/pression.
Idem quand on fait une détente (en sens inverse : f frigo) ou si on fait le vide. Mais là, on retire du gaz, donc la quantité de matière n'est plus la même.
NB: il y a toujours une relation entre quantité de matière, pression, volume et température. Mais elle est en général compliqué, et c'est seulement pour des gaz parfaits qu'elle est aussi simple que PV=NRT. Pour des gaz réels, elle est applicable pour des pressions faibles, mais de plus en plus fausse quand on s'approche des conditions de liquéfaction. Il faut alors utiliser des abaques
Dernière modification par Resartus ; 09/07/2016 à 08h14.
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Suite :
Quand il y a coexistence de liquide et de gaz (on dit qu'il y a deux phases), la situation est un peu plus compliquée ; d'une part on est très loin des conditions du gaz parfait, d'autre part il faut étudier séparément la situation du liquide et de la vapeur.
La quantité d'eau liquide est stable quand la pression au dessus est égale à la pression de vapeur saturante à une température donnée, parce que dans ces conditions, à tout instant, il y exactement autant de molécules du liquide qui s'évaporent que de molécules de gaz qui se liquéfient.
Si la pression imposée au dessus deviient plus faible (parce qu'on a fait une détente), le gaz va d'abord réagir (baisse de pression et de température) mais le liquide va aussi commencer à s'évaporer plus que le gaz ne se condense. Cette évaporation entraine une baisse de la température du liquide et une augmentation de la pression du gaz et on atteindra une nouvelle position d'équilibre avec une température et une pression au dessus plus basses.
Si on pompe en permanence, l'équilibre n'est jamais atteint, et l'eau liquide va s'évaporer entiérement. Quand il n'y aura plus que de la vapeur, on se retrouvera dans les condition vues dans mon message précédent.
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Ok Resartus, merci pour tes explications
Donc une goutte d'eau s'échappant dans l'espace, depuis la Station spatiale ou autre, devrait immédiatement se vaporiser.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Bonjour,
Oui en effet, et cela va aller assez vite, car les micro bulles de vapeur qui se forment en permanence à l'intérieur de l'eau liquide n'étant plus résorbées par la pression vont faire "bouillir" et exploser la goutte d'eau. Voir par exemple ceci :
https://www.youtube.com/watch?v=ejlKsj7k4Rc
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Par rapport à ce qui est présenté spécifiquement dans la vidéo, il faut corriger : la résistance des tissus biologique est largement suffisante pour empêcher le sang de bouillir.
voir : Human Exposure to Vacuum
On a déjà eu le cas de Joe Kittinger qui lors d'une ascension à très haute altitude (30 km) en ballon en 1960 a eu un défaut de pressurisation de son gant. Sa main a gonflée et a été très douloureuse mais ça ne l'a pas empêché de continuer l'ascension (il ne l'a pas signalé au contrôle au sol, parce qu'il était curieux de ce que ça pouvait donner d'avoir un organe exposé à un quasi-vide).
Parcours Etranges
Ok, mais je ne comprends pas comment fonctionne l'équation PV=kT pour un liquide placé sous une cloche, dans laquelle on fait le vide:
P diminue.
T est constante.
Donc V va augmenter à mesure que la pression diminue?
Merci pour vos explications.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
- la pression dans la goutte d'eau liquide diminue puis il n'y a plus d'eau liquideEnvoyé par evrardo
- il y a évaporation, donc la température . . . ?
- le volume de quoi ?
PV=k.T s'applique à des gaz hors tu parles d'un liquide qui se transforme en vapeur.
Quelle honte!
Alors, je vais poser ma question autrement:
lorsqu'on place un verre d'eau dans une cloche sous vide, lorsqu'on fait le vide, l'eau se met à bouillir, à température ambiante.
Je ne comprends pas le rapport avec la pression qui diminue.
Merci!
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Vous pouvez voir ça comme ça : si une substance est liquide à pression ambiante c'est parce que les molécules du gaz environnant (qui font la pression) "appuie", presse (d'où pression...) sur le liquide ce qui l'empêche de s'évaporer et le maintien à l'état liquide. Si vous pouviez "appuyez" encore plus sur ce liquide (en augmentant la pression), celui-ci deveindrait solide.
En diminuant la pression environnante, c'est le contraire : vous "appuyez" moins fort sur le liquide. A un moment donné, celui-ci s'évapore.
Ok, bon alors rien à voir avec PV=KT!
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Pour un liquide certainement pas, non. Il existe d'autres equations d'état qui arrivent à rendre compte de la transition (type Siffened gas), mais ça n'est certainement pas les gaz parfaits.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
MAis concrètement que se passe t'il dans le liquide?
Quand c'est de l'eau, c'est l'air dissous dans l'eau qui forme des bulles.
Mais si on prend un autre liquide, par exemple de l'ammoniac ou du propane, comment cela se passerait?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
L'ébullition est une vaporisation dans la masse de l'eau. Les "bulles" sont constituées de vapeur d'eau.
S'il y a des gaz dissous ils se séparent.
Ok, mais par exemple un récipient avec du propane liquide à -40°.
Que se passe t'il lorsqu'on va diminuer la pression dans la cloche sous vide?
Est ce qu'il y a du propane gazeux dissous et il se forme des bulles comme avec de l'eau?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Dissous dans quoi ?
Il passe de l'état liquide à l'état gazeux, en profondeur et/ou en surface selon pression et température.
Ok, donc comme l'eau, des bulles de gaz vont se former dans le gaz liquide, comme s'il était en ébullition.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Pas "comme si". C'est la définition de l'ébullition.
Parcours Etranges
De ce que je retiens de la formule P=(n/V).R.T, c'est que la pression est simplement proportionnelle à la densité volumique du gaz parfait et à sa température, il n,'y a rien de choquant en cela. Quand on extrait d'une cloche(qui contient un gaz et un liquide en équilibre thermodynamique) des molécules d'air pour faire le vide, on fait globalement diminuer la densité volumique de matière dans la cloche et donc aussi la pression qui y règne(on considère que la température reste la même en équilibre avec celle extérieure). Du fait que la pression diminue, le point d'ébullition n'est plus le même qu'à la pression atmosphérique courante et le liquide peut bouillir à une température plus basse que celle habituelle. Pour plus d'info, chercher "pression de vapeur saturante" sur ton moteur de recherche préféré.
Dernière modification par b@z66 ; 19/07/2016 à 11h37.
La curiosité est un très beau défaut.
