Evaporation sous pression vapeur saturante

[invite6c192d6c]

Bonjour,

Apres avoir lu pas mal de topics, je n'ai rien trouvé pouvant m'aider c'est pourquoi je me tourne vers vous.


Mon probleme est lié à la pression de vapeur saturante et à l'évaporation d'un liquide en contenant fermé.

Voici les infos de mon probleme :

- j'ai un recipient fermé et pressurisé (disons +100mbar)
- j'ai un liquide, mélange d'eau et d'alcool (disons 80% Eau et 20% Alcool)
- Mon recipient n'est pas rempli à ras bord, il y a disons 30% de libre au dessus du liquide.

Je souhaite savoir quelle quantité de liquide (surtout d'alcool) "perdue" en phase gazeuse.

J'ai ecumé les formules existantes et je suis tombée sur ce document : https://www.aidic.it/cet/16/48/009.pdf permettant de calculer l'évaporation de l'eau d'une piscine


Comme je ne comprends pas la physique derriere le phenomene, je suis un peu perdue sur la resolution du probleme.
J'ai utilisé la formule la plus simple du document cité plus haut (formule 13).

Comme ce n'est pas du tout adapté à mon probleme, j'ai fait les approximations suivantes :

- contenant ouvert = pas de pressurisation et atmosphere infinie (pas de saturation du milieu)
- Que de l'alcool dans le recipient = vu que la formule ne propose pas de ponderer les composants d'un mélange.

voila, si vous pouvez m'aider sur ce sujet (au moins comprendre le phenomene...) c'est super

Merci d'avance
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[RomVi]

Bonjour

Si il y a 20% d’éthanol dans le liquide alors il y a environ 1.5 fois plus d'éthanol que d'eau dans la phase gazeuse. La concentration (en mol par unité de volume) de la somme eau+éthanol correspondra à sa pression de vapeur saturante (elle dépend donc de la température).

[invite6c192d6c]

Bonsoir,
merci de votre réponse,

En effet je n'ai pas parlé de la température, disons qu'elle est constante (20°C).

Navrée mais je n'ai pas compris pourquoi la concentration correspond à la pression de vapeur saturante ...

si je calcule Cmelange = [n(eau) + n(etOH)] / [V(eau) + V(EtOH)], alors j'ai mélange = 0.048 mol/L (si j'ai pas fait d'erreur et si j'ai compris ce que vous me demandiez).

E

[Geo77b]

Bonjour,

Navrée mais je n'ai pas compris pourquoi la concentration correspond à la pression de vapeur saturante ...

Il y a évaporation tant que la pression de vapeur saturante n'est pas atteinte. A cette pression correspond un nombre de molécule par unité de volume (PV=nRT).

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Navrée mais je n'ai pas compris pourquoi la concentration correspond à la pression de vapeur saturante ...

C'est une application de la loi de Raoult : https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Raoult

Le mélange eau éthanol possède une pression pour laquelle ce mélange s'évapore à 20°C (sa pression de vapeur saturante à 20°C).

Dans l'enceinte, et à l'équilibre, la pression totale correspond à la PVsat du mélange eau-éthanol + le reste (de l'air par exemple). Par exemple si PVsat = 50mb et que la pression totale est de 1000mb alors dans la phase gazeuse on a 50/1000 = 5% du mélange eau-éthanol et 950 / 1000 = 95% d'air, les proportions étant molaires.

Si on a fait le vide dans le récipient alors le mélange va s'évaporer jusqu'à ce que la pression totale devienne égale à PVsat.