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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 17 — #25
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LES TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE
pression B → C) et une augmentation de la température (C → D) provoquent la sublimation
de l’eau. On obtient des aliments exempts d’eau à l’issue de ces transformations successives,
résumées sur le diagramme précédent (évolution du système depuis le point A, jusqu’au point
D). Notons qu’une transformation directe qui conduirait directement du point A au point D
n’est pas satisfaisante pour les aliments dont on souhaite extraire l’eau (la détente provoque
une explosion des cellules végétales).
p
solide
liquide
gaz
T
T
C
A
B
C
D
FIGURE 1.8 – Cas particulier du diagramme de phases de l’eau
Nous avons présenté une version simplifiée du diagramme de phases de l’eau. Il faut savoir
que la réalité des diagrammes de phases des corps purs est bien plus complexe, notamment à
cause de l’existence de variétés allotropiques à l’état solide. Nous présentons à la figure 1.9
page 18 le diagramme de phases de l’eau faisant apparaître différentes variétés allotropiques
de la glace (désignées sous la forme glace I, glace II, glace III, etc.). On notera le changement
d’échelle sur l’axe des ordonnées à 2 bar.
Exemple de diagramme de phases : cas du dioxyde de carbone
Le diagramme d’état du dioxyde de carbone est du type général présenté (courbe de fusion
croissante). Les coordonnées du point triple et du point critique sont :
T (217 K ; 5,11 bar)
C (304 K ; 72,8 bar).
Notons que la pression atmosphérique est inférieure à la pression du point triple, de sorte que
le dioxyde de carbone liquide n’existe pas dans les conditions habituelles de pression (il faut
appliquer une pression au moins égale à p = 5,11 bar). Le dioxyde de carbone solide exposé
à l’air libre se sublime. On utilise le dioxyde de carbone dans les extincteurs chimiques, dans
lesquels il existe à l’état liquide à 25 °C sous forte pression. En s’échappant de l’extincteur,
CO 2 () est transformé en CO 2 (g) sous la pression atmosphérique. Les vapeurs plus denses
que l’air aident à étouffer le feu. Par ailleurs, la transformation liquide-gaz s’accompagne
d’un important refroidissement, ce qui aide à éteindre le feu (le brouillard produit correspond
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LES TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE
pression B → C) et une augmentation de la température (C → D) provoquent la sublimation
de l’eau. On obtient des aliments exempts d’eau à l’issue de ces transformations successives,
résumées sur le diagramme précédent (évolution du système depuis le point A, jusqu’au point
D). Notons qu’une transformation directe qui conduirait directement du point A au point D
n’est pas satisfaisante pour les aliments dont on souhaite extraire l’eau (la détente provoque
une explosion des cellules végétales).
p
solide
liquide
gaz
T
T
C
A
B
C
D
FIGURE 1.8 – Cas particulier du diagramme de phases de l’eau
Nous avons présenté une version simplifiée du diagramme de phases de l’eau. Il faut savoir
que la réalité des diagrammes de phases des corps purs est bien plus complexe, notamment à
cause de l’existence de variétés allotropiques à l’état solide. Nous présentons à la figure 1.9
page 18 le diagramme de phases de l’eau faisant apparaître différentes variétés allotropiques
de la glace (désignées sous la forme glace I, glace II, glace III, etc.). On notera le changement
d’échelle sur l’axe des ordonnées à 2 bar.
Exemple de diagramme de phases : cas du dioxyde de carbone
Le diagramme d’état du dioxyde de carbone est du type général présenté (courbe de fusion
croissante). Les coordonnées du point triple et du point critique sont :
T (217 K ; 5,11 bar)
C (304 K ; 72,8 bar).
Notons que la pression atmosphérique est inférieure à la pression du point triple, de sorte que
le dioxyde de carbone liquide n’existe pas dans les conditions habituelles de pression (il faut
appliquer une pression au moins égale à p = 5,11 bar). Le dioxyde de carbone solide exposé
à l’air libre se sublime. On utilise le dioxyde de carbone dans les extincteurs chimiques, dans
lesquels il existe à l’état liquide à 25 °C sous forte pression. En s’échappant de l’extincteur,
CO 2 () est transformé en CO 2 (g) sous la pression atmosphérique. Les vapeurs plus denses
que l’air aident à étouffer le feu. Par ailleurs, la transformation liquide-gaz s’accompagne
d’un important refroidissement, ce qui aide à éteindre le feu (le brouillard produit correspond
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