Question sur le premier principe de la thermodynamique

[invite499a07a5]

Bonjour,
Voici l'exercice suivant sur lequel je ne comprends pas vraiment le raisonnement :

" Un récipient de volume initial V_i = 3.0l contient m = 1.0 g, d’eau à la température T₀ = 100°C. On donne pour l’eau
• la pression de vapeur saturante à 100°C : P_v (100°C) = 1.0bar.
• L’enthalpie massique de vaporisation : l_v = 2.26 kJ kg−1.
• la vapeur d’eau sèche est considéré comme un gaz parfait.
Par déplacement lent, quasi-statique du piston, on réalise sur ce système une compression isotherme jusqu’au volume final V_f = 1.0l.

Préciser la composition du système dans les états initial et final. "

Pour visualiser cette transformation, j'ai tracé le diagramme P,T de l'eau. J'en joins un ci-dessous:


Ensuite, je me suis dit que 1.0g d'eau liquide ne pouvais pas occuper un volume de 3.0L, donc l'état initial n'est pas composé uniquement d'eau liquide.
*Si l'eau est que sous forme de vapeur, la pression du gaz vaudrait P=0.57bar
*Si l'eau est présente sous deux formes, alors la pression du système doit être égale à la pression de vapeur saturante.

C'est à ce moment là que je bloque, je ne sais pas comment faire pour savoir lequel de ces deux raisonnements est plus logique que l'autre.
Dans la correction, il est écrit que si l'eau est sous la forme liquide et gazeuse, alors la pression sera inférieure à 0.57bar (pression du système composé uniquement de vapeur d'eau), et donc inférieure à la pression de vapeur saturante.
Je ne comprends pas pourquoi la pression de l'eau liquide et gazeuse serait inférieure à la pression de l'eau gazeuse, parce que sur le diagramme P,T , on voit que la pression de l'eau gazeuse est inférieure à la pression de l'eau liquide et gazeuse à température égale.

Merci d'avance pour votre aide.
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[gts2]

Bonjour,

Votre raisonnement est correct, le problème est dans l'interprétation du corrigé : lorsque celui-ci dit P<0,57 bar, il ne s'appuie pas sur le diagramme d'équilibre, mais sur le fait que si vous diminuez la quantité de gaz, (à T et V constant, volume liquide négligé) la pression diminue. On lit alors sur le diagramme et on voit que cela n'est pas possible.

Si on reprend vos deux hypothèses
*Si l'eau est que sous forme de vapeur, la pression du gaz vaudrait P=0.57bar
... qui est bien inférieure à Psat, donc cohérent
*Si l'eau est présente sous deux formes, alors la pression du système doit être égale à la pression de vapeur saturante.
... mais cette pression sera alors inférieure à 0,57 bar, donc incohérent

[invite499a07a5]

D'accord, merci pour votre réponse !