u
0
c::
::J
0
lfl
,.-1
0
N
@
.....,
~
Ol
·;::
> a.
0
u
192
est supérieure à une énergie seuil. Cette énergie seuil est l'énergie cinétique minimale
que doivent posséder les molécules à la surface du liquide pour pouvoir vaincre les forces
intermoléculaires exercées par leurs voisines et passer en phase gazeuse. En effet, si ces
molécules se trouvent à la surface du liquide et si elles ont une énergie suffisante, elles
peuvent échapper à l'attraction des molécules voisines et s'extraire du liquide. Ces molécules énergétiques ou« chaudes» quittent le liquide et passent à l'état de vapeur. Ainsi,
avec le temps, si le récipient n'est pas étanche, l'entièreté du liquide finit par se vaporiser.
0
Dans le liquide
Fraction de molécules
fcin seu il
«Molécules
chaudes»
Ecinétique
0
Dans la vapeur
Fraction de molécules
fcin seuil
«Molécules
froides»
fcinétique
Si, à une température choisie, le phénomène se produit dans un milieu fermé, la
vapeur reste au contact du liquide. L'ensemble des molécules de la phase vapeur peut
être caractérisé par une courbe de distribution qui montre qu' il existe, cette fois, une
fraction de molécules dont l'énergie est inférieure à une énergie seuil et qui n'ont donc
pas la possibilité de se maintenir dans la phase vapeur. Ces molécules peu énergétiques
ou « froides » vont, à la surface, être réabsorbées par le liquide.
Dès lors, à cette température, deux phénomènes inverses peuvent se produire:
- la vaporisation ou passage de la phase liquide --+ la phase vapeur ;
- la condensation ou passage de la phase vapeur --+ la phase liquide.
Lorsque ces deux phénomènes inverses ont des vitesses identiques, un équilibre dynamique s'installe entre le liquide et la vapeur:
Liquide ~ Vapeur
L' équilibre est dynamique car, en permanence à l'échelle moléculaire, certaines molécules de liquide quittent la phase vapeur alors qu'une fraction de molécules de vapeur
regagne la phase liquide. Lorsque la vitesse de ces deux phénomènes opposés est la
même, il y a équilibre. Ce phénomène n'est évidemment pas perceptible à l'échelle
macroscopique.
On appelle pression de vapeur d'un liquide pur (P
0 v), la pression partielle exercée
par la vapeur sur le liquide, à une température définie, lorsqu'on se trouve en milieu
fermé et que l'équilibre dynamique est en place. La pression de vapeur dépend de la
nature du liquide (interactions moléculaires) et de la température: plus la température est
élevée, plus la fraction de molécules« chaudes», c'est-à-dire qui possèdent une énergie
supérieure à l'énergie seuil, est importante.
0
c::
::J
0
lfl
,.-1
0
N
@
.....,
~
Ol
·;::
> a.
0
u
192
est supérieure à une énergie seuil. Cette énergie seuil est l'énergie cinétique minimale
que doivent posséder les molécules à la surface du liquide pour pouvoir vaincre les forces
intermoléculaires exercées par leurs voisines et passer en phase gazeuse. En effet, si ces
molécules se trouvent à la surface du liquide et si elles ont une énergie suffisante, elles
peuvent échapper à l'attraction des molécules voisines et s'extraire du liquide. Ces molécules énergétiques ou« chaudes» quittent le liquide et passent à l'état de vapeur. Ainsi,
avec le temps, si le récipient n'est pas étanche, l'entièreté du liquide finit par se vaporiser.
0
Dans le liquide
Fraction de molécules
fcin seu il
«Molécules
chaudes»
Ecinétique
0
Dans la vapeur
Fraction de molécules
fcin seuil
«Molécules
froides»
fcinétique
Si, à une température choisie, le phénomène se produit dans un milieu fermé, la
vapeur reste au contact du liquide. L'ensemble des molécules de la phase vapeur peut
être caractérisé par une courbe de distribution qui montre qu' il existe, cette fois, une
fraction de molécules dont l'énergie est inférieure à une énergie seuil et qui n'ont donc
pas la possibilité de se maintenir dans la phase vapeur. Ces molécules peu énergétiques
ou « froides » vont, à la surface, être réabsorbées par le liquide.
Dès lors, à cette température, deux phénomènes inverses peuvent se produire:
- la vaporisation ou passage de la phase liquide --+ la phase vapeur ;
- la condensation ou passage de la phase vapeur --+ la phase liquide.
Lorsque ces deux phénomènes inverses ont des vitesses identiques, un équilibre dynamique s'installe entre le liquide et la vapeur:
Liquide ~ Vapeur
L' équilibre est dynamique car, en permanence à l'échelle moléculaire, certaines molécules de liquide quittent la phase vapeur alors qu'une fraction de molécules de vapeur
regagne la phase liquide. Lorsque la vitesse de ces deux phénomènes opposés est la
même, il y a équilibre. Ce phénomène n'est évidemment pas perceptible à l'échelle
macroscopique.
On appelle pression de vapeur d'un liquide pur (P
0 v), la pression partielle exercée
par la vapeur sur le liquide, à une température définie, lorsqu'on se trouve en milieu
fermé et que l'équilibre dynamique est en place. La pression de vapeur dépend de la
nature du liquide (interactions moléculaires) et de la température: plus la température est
élevée, plus la fraction de molécules« chaudes», c'est-à-dire qui possèdent une énergie
supérieure à l'énergie seuil, est importante.