HandBoiler fonctionnement

[growthsm2t]

Bonjour à tous, je suis nouveau sur le forum, je me présente je suis étudiant en maths appliqués, passionné de sciences !
Ayant fait quelques recherches sur le forum et internet en général, je n’ai pas trouvé de réponses à la question suivante :


Quel est le fonctionnement du hand boiler alors ? je n’arrive pas à déterminer si c’est le gaz qui se dilate est crée «*l’ébullition*» ou alors le liquide qui s’évapore, dilate le gaz et crée de «*l’ébullition*».
Et par ailleurs, je me demandais si tant q’une source de chaleur est présente, le phénomène «*d’ébullition*» pouvait se maintenir alors que ce dernier est un système fermé, sans avoir de point d’équilibre thermodynamique.

Merci d'avance pour vos précieuses réponses !
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[obi76]

Bonjour,

c'est la première option : vous chauffez l'air, donc il se dilate, et la pression augmente
Et vice-versa : lorsque vous enlevez votre main, la température redescend, le gaz se contracte, la pression diminue :ça aspire.

[RomVi]

Bonjour

Le phénomène n'est pas provoqué par la dilatation du gaz, qui reste très faible au vu de la différence de température provoquée par la chaleur de la main, mais par le changement d'état du liquide (bien souvent de l'alcool, scellé à basse pression dans l'objet).

[obi76]

Re-,

dans celui que j'ai on ne voit pas d’ébullition (ou alors j'ai mal regardé, mais c'est pas faute de m’être amusé avec...). Mais quand on compare le volume du réservoir et la faible surface du tuyau qui monte, il ne faut pas grand chose pour que ça monte jusqu'en haut...

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Ce n'est peut être pas le même modèle que celui que je connais, je pensais à ça : https://www.amazon.fr/Tobar-Chaudièr...70_&dpSrc=srch

La chaleur de la main suffit à provoquer l'ébullition du liquide mais on ne voit pas forcément de "bulles", le volume de vapeur permet de monter le liquide en haut.
Si il ne s'agissait que de dilatation le volume expansé ne suffirait pas à faire monter le liquide : Environ (35+273) / (20+373) = 1.05, soit 5% de volume en plus.
Si la bulle en verre du bas fait 50ml on ne pourra monter que 2.5ml de liquide, et ca prendra pas mal de temps...

[XK150]

Bonsoir ,

https://en.wikipedia.org/wiki/Hand_boiler

[growthsm2t]

Merci pour toutes vos réponses, donc si j'ai bien compris les mouvements des gaz dans la chambre inférieur sont entretenus par l'évaporation du liquide (augmentation de la pression ...), et produise un effet d'ébullition. Mais alors tant qu'il y a du liquide il y a du mouvement si il y a en permanence une augmentation du volume du gaz ?

Merci pour vos réponses !

[obi76]

Hmmm de mon coté je reste dubitatif sur l'évaporation quand même...

[RomVi]

Si tu as un doute il te suffit de le retourner, de mettre la main en bas et de refroidir le haut. Tu pourra voir du liquide se condenser sur la partie la plus froide, incolore car le colorant ne distille pas.

[obi76]

Qu'il y ait de la vapeur je n'en doute pas (à pression de saturation), donc que ça se condense oui, mais de là à dire qu'il y a changement de phase... mais oui, je tenterai l'expérience.

[RomVi]

Sinon l'idéal pour t'en convaincre est de faire une petite expérience : Tu plonges le bulbe du bas dans de l'eau à une température donnée (disons 25 ou 30°C) et tu regardes le volume de liquide qui monte, et tu compares avec le volume de gaz dilaté après estimation du volume gazeux du bulbe.

[XK150]

C'est toujours difficile à expliquer , ces dispositifs grand public qui utilisent un liquide dont le point d'ébullition est proche de la température ambiante .
Le hand boiler vient d'être réinventé pour pas cher à grande échelle , il existe aussi plus ancien l'oiseau buveur , et une application remarquable à l'horlogerie :
les pendules " perpétuelles " Atmos de Jaeger : j'en ai une ( achetée d'occasion il y a plus de 16 ans ) , placée dans une pièce non climatisée , mais dont les variations jour - nuit
ne dépassent pas 4 degrés maximum , elle ne s'est jamais arrêtée depuis le jour de sa mise en place .
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pendule_Atmos

[RomVi]

Le point d'ébullition n'est pas proche de la température ambiante ; il y est. Le principe de ces appareils est d'avoir un liquide en équilibre avec sa phase vapeur pure.
D'ailleurs une expérience amusante consiste à le pencher pour pouvoir faire passer la vapeur directement par la tubulure. Si on chauffe un bulbe la chaleur se sent au toucher immédiatement de l'autre coté. Le principe est similaire à celui du caloduc : https://fr.wikipedia.org/wiki/Caloduc