Équilibre liquide/vapeur, effet de la pression

[inviteda2b25ca]

Bonjour à tous!

Je vous explique la situation :

J'ai un réacteur sous-vide (hermétique) avec un mélange liquide vapeur composé de toluène (liquide) et d'azote (gazeux). À pression atmosphérique nous amenons le toluène à une température de 10°C et puis nous amenons le réacteur sous-vide (environ -10 psig) à une pression d’environ 2.7 psia. LA question est qu'elle est l'effet de cette baisse de pression sur la température de ce mélange ? La baisse de pression diminue la T° d'ébullition du toluène, donc favorise la formation de vapeur de toluène dans le mélange gazeux. est ce que seulement le nombre de mole en phase gazeuse serra affecté ? ou bien la température également diminuera comme l'indique la loi de Gay-Lussac (P1/T1=P2/T2) ?

Est-ce que le principe de Lechatelier peut s'appliquer ici ? ou seulement si nous avons uniquement des composés gazeux ?

Donc, merci de m'éclairer avec ce problème et au plaisir de discuter avec vous !
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[RomVi]

Bonjour

La baisse de pression entrainera en effet une diminution de la température, par effet de détente.

[Resartus]

Bonjour,

Si le récipient contient surtout du toluene liquide, avec du gaz (mélange d'azote et de toluene) au dessus ce gaz va certes se détendre et se refroidir significativement quand on pompera. La baisse de température sera celle d'une détente adiabatique

Mais l'évaporation d'une quantité infime de toluene liquide va suffire à rétablir la pression partielle du toluene dans le gaz à la bonne valeur*, ce qui réduira, mais de très peu,, la température du liquide restant

Il y aura ensuite, plus lentement, équiliibrage des températures du gaz et du liquide, et compte tenu des capacités thermiques respectives du liquide et du gaz, cela ne devrait pas changer beaucoup la température du liquide

*Cela s'arretera parce que la pression de vapeur saturante du toluene à 10°C qui est d'environ 20 hpa=0,3 psia est très inférieure à 2,7psia=190 hpa. Si on pompait à pression plus basse que 20 hpa, le processus d'évaporation ne s"arrêterait pas et on finirait par évaporer entièrement le liquide