Chapitre 5
125
5.2.4 Pièges pour l’étudiant/e
La notion la plus importante à retenir du comportement des liquides-vapeurs
est que contrairement aux gaz parfaits, la température y est complètement
déréglée. Elle ne dicte plus simplement les autres propriétés.
Insistons bien. Pour un fluide proche d’un changement de phase :
í µí±í µí±£ ̸ ∝ í µí±
(5/1)
í µí±¢ ̸ ∝ í µí±
(5/2)
ℎ ̸ ∝ í µí±
(5/3)
Presque tout ce qui a été vu au chapitre 4 (le gaz parfait) doit être oublié
lorsque l’on utilise un liquide/vapeur. Heureusement, les trois premiers
chapitres n’ont rien perdu de leur utilité.
5.2.5 L’eau dans la vie courante
Les phénomènes que nous décrivons ici sont facilement observables et
reproductibles avec de l’eau dans la vie courante. Toutefois, il faut noter
que :
• La vapeur d’eau est transparente et quasiment invisible. Ce que l’on
observe au-dessus d’une casserole d’eau en ébullition ou sous la forme
de nuages est de l’eau liquide en suspension dans l’air (figure 5.10). Ces
fines gouttelettes liquides peuvent s’assembler pour former des gouttes 1
ou bien s’évaporer à nouveau et redevenir ainsi invisible.
Figure 5.10 – L’eau visible au-dessus d’un récipient de liquide chaud, parfois
nommée buée, est à l’état liquide et non gazeux. Ces gouttelettes sont observables à
l’œil nu.
Photo par Jorge Barrios (domaine public, recadrée)
• L’air est partiellement constitué de vapeur d’eau (et sa capacité massique
à porter de l’eau augmente avec la température). Lorsque l’on fait bouillir
de l’eau liquide à l’air libre, il ne faut pas oublier que c’est l’air qui
accueille la vapeur d’eau ; l’ébullition se déroule donc assez différemment
de l’expérience décrite en figure 5.4 2 .
1 Au fur et à mesure qu’une gouttelette croît, la surface offrant une résistance
par frottement augmente moins vite que son poids ; elle finit par chuter.
2 On peut noter, par exemple, que la température de l’eau liquide chute sensiblement lors d’une évaporation à pression constante dans l’air. Autre différence, la
condensation est catalysée par la présence de particules de poussière dans l’air.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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5.2.4 Pièges pour l’étudiant/e
La notion la plus importante à retenir du comportement des liquides-vapeurs
est que contrairement aux gaz parfaits, la température y est complètement
déréglée. Elle ne dicte plus simplement les autres propriétés.
Insistons bien. Pour un fluide proche d’un changement de phase :
í µí±í µí±£ ̸ ∝ í µí±
(5/1)
í µí±¢ ̸ ∝ í µí±
(5/2)
ℎ ̸ ∝ í µí±
(5/3)
Presque tout ce qui a été vu au chapitre 4 (le gaz parfait) doit être oublié
lorsque l’on utilise un liquide/vapeur. Heureusement, les trois premiers
chapitres n’ont rien perdu de leur utilité.
5.2.5 L’eau dans la vie courante
Les phénomènes que nous décrivons ici sont facilement observables et
reproductibles avec de l’eau dans la vie courante. Toutefois, il faut noter
que :
• La vapeur d’eau est transparente et quasiment invisible. Ce que l’on
observe au-dessus d’une casserole d’eau en ébullition ou sous la forme
de nuages est de l’eau liquide en suspension dans l’air (figure 5.10). Ces
fines gouttelettes liquides peuvent s’assembler pour former des gouttes 1
ou bien s’évaporer à nouveau et redevenir ainsi invisible.
Figure 5.10 – L’eau visible au-dessus d’un récipient de liquide chaud, parfois
nommée buée, est à l’état liquide et non gazeux. Ces gouttelettes sont observables à
l’œil nu.
Photo par Jorge Barrios (domaine public, recadrée)
• L’air est partiellement constitué de vapeur d’eau (et sa capacité massique
à porter de l’eau augmente avec la température). Lorsque l’on fait bouillir
de l’eau liquide à l’air libre, il ne faut pas oublier que c’est l’air qui
accueille la vapeur d’eau ; l’ébullition se déroule donc assez différemment
de l’expérience décrite en figure 5.4 2 .
1 Au fur et à mesure qu’une gouttelette croît, la surface offrant une résistance
par frottement augmente moins vite que son poids ; elle finit par chuter.
2 On peut noter, par exemple, que la température de l’eau liquide chute sensiblement lors d’une évaporation à pression constante dans l’air. Autre différence, la
condensation est catalysée par la présence de particules de poussière dans l’air.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen