Changement d'état pression de vapeur

[Samar]

Bonjour,

J'ai refait ce cours mille fois et j'arrive toujours pas à comprendre la partie sur la vaporisation en enceinte ouverte et fermée à T cst ou variable... Quand est ce que la Pression atteint Pvap ou P sat..

Est ce que quelqu'un pourait me faire un résumé sur ces 4 situations ? Sa sera plus facile comme sa.

Merci !

[lewis13]

Salut !
 
Alors je vais te faire les 4 situations à la suite : 
 
I. Vaporisation dans une enceinte fermée à température constante
 
Tu as vu qu'au départ de l'expérience il y a un vide au dessus du liquide, qui va être rempli par des molécules qui s'échappent du liquide, ce qui va donc augmenter la pression dans cet espace.
 
Au bout d'un moment, la pression va s'arrêter d'augmenter, puisqu'on est arrivé à un équilibre entre la phase gazeuse et la phase liquide : la pression atteinte, et qui ne va donc plus bouger, c'est la <b>pression de vapeur saturante</b>.
 
Celle-ci ne dépend que de la température, et elle caractérise le caractère volatile de la solution : plus cette pression de vapeur saturante est forte, plus le liquide est volatile (l'acétone qui a une pression de vapeur saturante bien supérieure à l'eau est donc plus volatile que l'eau).
 
II. Vaporisation dans une enceinte fermée à température variable
 
Ici on veut juste te montrer que la pression de vapeur saturante varie avec la température. On observe donc qu'en augmentant la température dans l'enceinte, la pression de vapeur saturante va augmenter jusqu'au point critique.
 
Et cette variation de Psat en fonction de la température est caractérise par la relation de Clausius-Clapeyron, et le prof te met une courbe en dessous, pour voir un peu comment ça évolue en fonction de ce paramètre.
 
III. Vaporisation dans une enceinte ouverte à température constante
 
Dans ce cas, la pression du gaz est constante et égale à la pression atmosphérique, puisque le gaz est ouvert sur l'extérieur.
 
Dans l'expérience tu vas observer que la pression partielle de vapeur va être plus élevée à la surface du liquide, mais elle ne pourra jamais atteindre la pression de vapeur saturante, puisqu'il est impossible pour le gaz qui s'évapore de modifier la pression atmosphérique.
 
Ceci fait donc que le liquide ne peut que s'évaporer jusqu'au bout, puisque l'état d'équilibre de la pression de vapeur saturante n'est jamais atteint.
 
IV. Vaporisation dans une enceinte ouverte à température variable
 
Donc là en chauffant, la pression de vapeur va pouvoir augmenter jusqu'à la pression atmosphérique (sans pouvoir la dépasser), et la température va atteindre la température de vaporisation sans la franchir non plus (puisqu'en situation de vaporisation, la température reste stable si la pression reste constante).
 
Et on te dit donc que la température maximale que l'on peut atteindre dépend de la pression de la pression extérieure (logique puisque pour les équilibres diphasés, pression et température varient ensemble).
 
J'espère que ça t'aura aidé, n'hésite pas si t'as des questions !

[Samar]

Donc, dans la 1ère et la 2ème situation on atteint Pvap sat et la 3ème on a P<Pvap sat et la 4eme par contre j'ai pas bien compris, on a P=Patm ? (dans une question d'annales il a dit que c'est inférieur à Pvap sat mais dans le cours il a dit qu'on peu atteindre Patm..

[lewis13]

1ère et 2ème oui on atteint Pvapsat, la 3ème on est en dessous c'est ça.
 
Dans le 4ème cas tu as Psat = Patm, et on va atteindre cette pression en chauffant !