Chapitre 8 • Les deux principes de la thermodynamique
Pour un mélange riche en vapeur (v > v c ), la masse de vapeur et la pression augmentent avec l’élévation de la température dans le tube en suivant la courbe de vaporisation du diagramme P(T). On aboutit à la disparition du liquide en B.
Le chauffage d’un mélange initial riche en liquide (v < v c ) conduit, contrairement au
cas précédent, à une augmentation de la masse du liquide et provoque une surpression
qui condense la vapeur. On a disparition de la vapeur en B : le liquide envahit tout le
tube.
C
P
Liq
P
v
Vap
v > v c
Y
Vap
T (°C)
Liq
C
Liq + Vap
A
B
B
A
B
A
v < v c
v > v c
A B
A B
v < v c
Figure 8.5 Chauffage isochore d’un mélange d’eau liquide et de vapeur d’eau
Selon la richesse du mélange en vapeur, on aboutit soit à la disparition de la vapeur
(v < vc), soit à la disparition du liquide (v > vc). Dans les proportions du mélange critique
aboutissant au point C, la vaporisation du liquide est exactement compensée par la
condensation de la vapeur par compression.
STOCKAGE DES FLUIDES
Dans le cas où la température de stockage est inférieure à la température critique du
fluide, il est possible de conserver ces fluides en vase clos sous deux phases distinctes
(butane, propane). Dans ce cas contraire (He, N 2 , O 2 , CH 4 ...), deux possibilités s’offrent
alors : soit on fait un stockage à pression élevée dans des tubes en acier fermés (on a
alors qu’une seule phase), soit on conserve le liquide en vase calorifugé mais ouvert à l’air
libre (la vaporisation d’une partie du liquide au niveau de l’ouverture absorbe de la chaleur
et permet de maintenir le liquide restant à la température normale de vaporisation).
8.4.4 Tables thermodynamiques des équilibres liquide-vapeur
Les tables thermodynamiques renseignent également sur la pression de vapeur saturante
P s (bars) et la température correspondante u (
◦ C) ainsi que sur les volumes massiques
(m
3 · kg
–1 ), les énergies internes massiques (kJ · kg
–1 ), les enthalpies massiques (kJ · kg
–1 )
et les entropies massique (kJ · kg
–1 · K
–1 ) du liquide saturant v l , u l , h l et s l et de la vapeur
saturante v v , u v , h v et s v .
Ainsi, un mélange liquide-vapeur est caractérisé par une pression P = P s et un volume
massique v tel que v l < v < v v , alors qu’une vapeur surchauffée présente toujours une
pression P < P s et un volume massique v > v v .
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 176 — #186
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Pour un mélange riche en vapeur (v > v c ), la masse de vapeur et la pression augmentent avec l’élévation de la température dans le tube en suivant la courbe de vaporisation du diagramme P(T). On aboutit à la disparition du liquide en B.
Le chauffage d’un mélange initial riche en liquide (v < v c ) conduit, contrairement au
cas précédent, à une augmentation de la masse du liquide et provoque une surpression
qui condense la vapeur. On a disparition de la vapeur en B : le liquide envahit tout le
tube.
C
P
Liq
P
v
Vap
v > v c
Y
Vap
T (°C)
Liq
C
Liq + Vap
A
B
B
A
B
A
v < v c
v > v c
A B
A B
v < v c
Figure 8.5 Chauffage isochore d’un mélange d’eau liquide et de vapeur d’eau
Selon la richesse du mélange en vapeur, on aboutit soit à la disparition de la vapeur
(v < vc), soit à la disparition du liquide (v > vc). Dans les proportions du mélange critique
aboutissant au point C, la vaporisation du liquide est exactement compensée par la
condensation de la vapeur par compression.
STOCKAGE DES FLUIDES
Dans le cas où la température de stockage est inférieure à la température critique du
fluide, il est possible de conserver ces fluides en vase clos sous deux phases distinctes
(butane, propane). Dans ce cas contraire (He, N 2 , O 2 , CH 4 ...), deux possibilités s’offrent
alors : soit on fait un stockage à pression élevée dans des tubes en acier fermés (on a
alors qu’une seule phase), soit on conserve le liquide en vase calorifugé mais ouvert à l’air
libre (la vaporisation d’une partie du liquide au niveau de l’ouverture absorbe de la chaleur
et permet de maintenir le liquide restant à la température normale de vaporisation).
8.4.4 Tables thermodynamiques des équilibres liquide-vapeur
Les tables thermodynamiques renseignent également sur la pression de vapeur saturante
P s (bars) et la température correspondante u (
◦ C) ainsi que sur les volumes massiques
(m
3 · kg
–1 ), les énergies internes massiques (kJ · kg
–1 ), les enthalpies massiques (kJ · kg
–1 )
et les entropies massique (kJ · kg
–1 · K
–1 ) du liquide saturant v l , u l , h l et s l et de la vapeur
saturante v v , u v , h v et s v .
Ainsi, un mélange liquide-vapeur est caractérisé par une pression P = P s et un volume
massique v tel que v l < v < v v , alors qu’une vapeur surchauffée présente toujours une
pression P < P s et un volume massique v > v v .
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