De la vapeur d'eau peut elle etre a plus de 100° à 1bar?

[invite8d1ad393]

Bonjour à tous
Après de nombreuses recherches infructueuses sur le net, je n'arrive pas à trouver de réponse à cette question:
De la vapeur d'eau peut elle être chauffée à plus de 100°C tout en conservant une pression de 1 bar?
S'il y a parmi vous des spécialistes en la matière, j'avoue que là, je "sèche"
Mes connaissances sont limitées en physique (niveau bac S il y à 20ans) donc n’hésitez pas à me donner de vrais réponses de scientifiques, mais un peu de vulgarisation en conclusion sera bienvenue
Merci d'avance pour vos réponses
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[Kafkana1]

Bonjour,

à l'état stable, à ma connaissance non ... mais je ne suis pas un spécialiste, je peux me tromper ...

Par contre,c'est possible dans des états instables : mettez une tasse d'eau dans votre micro onde pendant 5 minutes, l'eau sera toujours liquide à des températures supérieures à 100 degrés. Par contre, si vous ajoutez un sachet de thé, l'eau s'évapore d'un coup (attention au brûlure !)

[Kafkana1]

En relisant la question, si il s'agit de "vapeur" et pas de liquide, alors oui, c'est possible. Les mots clés à regarder son "diagramme de phase de l'eau" sur google. C'est le volume de l'eau qui va jouer le paramètre d'ajustement.

[invite814a7e57]

Je ne suis pas du tout expert dans le domaine mais j'aurais tendance a dire que oui. Si l'on considère la vapeur d'eau comme un gaz parfait : (grossière mais pas aberrante)

P.V=nRT
avec P la pression (en pascal)
V le volume fermé dans lequel se trouve ta vapeur d'eau (m^3)
n la quantité de matière de vapeur d'eau qu'il y a dans ton systeme (mol)
R une constante établie pour les gaz parfait (8.314 J/K/mol)
T la température de ton gaz (Kelvin)

1 bar = 10^5 Pa.
Il te reste donc a connaitre la quantité d'eau que tu as pour faire le calcul du volume nécessaire pour obtenir un gaz a 1bar et 100°C

si on prends n=3 mol, PV=nRT --> V=nRT/P=0.09m^3=90L
Donc dans une enceinte de 90L il devrait être possible d'obtenir cela.

J'ai pris n=3mol, je pense que c'est dans l'ordre de grandeur mais a vérifier

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefa53fd1e]

Bonjour,

Bien sûr que oui, on appelle cela de la vapeur d'eau surchauffée.
Sur ce diagramme entropique de l'eau, vous pouvez observer en vert les courbes isobares. Il n'y a qu'à suivre la courbe à 1 bar et monter avec celle-ci en haut à droite (pour monter en température), vous serez en dehors de la "cloche de saturation" (où état liquide et vapeur de l'eau coexistent), donc plus question d'état liquide de l'eau mais uniquement de vapeur d'eau surchauffée.

http://nte.mines-albi.fr/ThermoPro/c...grammes_3.html

[RomVi]

Le diagramme entropie-température ne sert strictement à rien et ne fait que rendre l'explication incompréhensible pour le profane...

Il suffit de savoir que la vapeur d'eau est un gaz, comme l'air. Absolument rien ne s'appose à la possibilité d'augmenter sa température.
Si par exemple on branche un petit tube en métal à la sortie vapeur d'une cocotte minute, qui est proche de 100°C, et que l'on chauffe ce tube autour, avec par exemple un chalumeau, la vapeur va chauffer, et pourra sortir à plusieurs centaines de degrés, et sa pression ne changera pas, par contre son volume va devenir plus grand car elle va se dilater.
C'est d'ailleurs une méthode utilisée sur les machines à vapeur pour augmenter la quantité de vapeur/gaz, pour avoir plus de volume utile et faire plus d'aller/retour avec les pistons de la machine.

[ilovir]

Bonjour

Eh oui, Romvi a raison. Si P reste constant, V augmente quand T augmente. Si on a de la vapeur d'eau (qui est un gaz), dans un cylindre avec un piston qui applique 1 bar, on peut la chauffer autant qu'on veut ; le piston remontera dans le cylindre puisque le volume du gaz augmentera, mais la pression appliquée par le piston sera toujours 1 bar.

[invite8d1ad393]

Merci beaucoup à tous pour vos réponses, rapides de surcroît...

Vos réponses sont claires et complètes, un peu trop peut être Dyla2n, je ne comprends vraiment pas la lecture du diagramme entropique de l'eau, désolé. Mais c'est gentil de me le proposer tout de même

Kafkana1, attention au hors sujet, si tu veux la moyenne ce trimestre...
effectivement le diagramme des phases de l'eau explique bien la relation qu'il existe entre la pression température et l'état de l'eau, et je connaissais la formule des gaz parfaits.
Mais j'avais en tête le cas d'une chaudière, avec donc V constant, où pression et température sont directement liés. Et je n'arrivais pas à voir comment augmenter la température sans augmenter la pression: si on augmente le volume, on détend le gaz donc en détendant on fait chuter la température... on est parfois borné... Mais grâce à vos dispositifs expérimentaux RomVi et ilovir, tout devient plus clair.
Merci d'avoir pris le temps de me répondre,