Calcul d'enthalpie. Pourquoi ça ne marche pas ?

[cheezburger]

Bonjour, voici une méthode de vaporisation de l'eau :

Une masse m=1g d'eau est enfermée à 100°C sous la pression atmosphérique dans un cylindre fermé par un piston. Par déplacement lent du piston, on augmente le volume à température constante et on s'arrête dès que toute l'eau est vaporisée. Le volume est alors égal à V = 1.67L.

On me donne l'enthalpie massique de vaporisation de l'eau notée Lv=2.25.10^6 J/kg

Question : Je veux calculer la variation d'enthalpie. Je présente 2 méthodes. Je ne comprends pas pourquoi ma 2e méthode est fausse ?

Métode 1

Je trouve de manière assez naturelle en décomposant les enthalpies massiques liquide et gazeuse associées aux fractions massiques que :

ΔH = m.Lv = 0.001kg X 2.25.10^6 = 2.25.10^3 J. ok

Méthode 2

Pourquoi je peux pas dire que : puisqu'il y a vaporisation avec un déplacement lent du piston, il y a équilibre mécanique du système.
On se situe alors sur une isotherme d'Andrews dans le diagramme de Clapeyron (palier horizontal) où la pression (et la température) sont constantes le temps de la vaporisation.

J'utilise alors la capacité thermique à pression constante Cp et alors :

ΔH = CpΔT = Cp(T[final] - T[initial]) = 0 puisqu'on est sur une isotherme.

Je sais que c'est faux, mais j'aimerais savoir pourquoi ??

Merci.
-----

[phys4]

Bonjour,
Vous ne pouvez pas utiliser une formule de dilatation alors qu'il s'agit d'un changement d'état, le gramme d'eau liquide se transforme en vapeur sans dilatation de la vapeur.

[cheezburger]

Est-ce que vous voulez dire que : comme on a affaire à la fois à de l'eau liquide et de la vapeur d'eau, leurs capacités thermiques Cp sont différentes donc on ne peut pas utiliser le fait que ΔH = CpΔT ?

[mach3]

Oui, le cp est différent entre le liquide et le gaz. Il diverge d'ailleurs à l'infini à la température d'ébullition (l'enthalpie varie alors que la température ne change pas).

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[cheezburger]

Super merci ; )