Vaporisation.        

Ebullition de l'eau | Vaporisation de corps purs

L'eau s'évapore naturellement à toutes les températures. C'est la vaporisation provoquée par ébullition que nous étudierons d'abord. L'évaporation sera évoquée dans le prochain chapitre.

1. Ebullition de l'eau

 
 

L'étude se fait par groupe à l'aide d'un dispositif réfrigérant est constitué à partir du dispositif ci-contre.

 

Un tube à essais contenant 4 mL d'eau est introduit dans le micro-four .

 

Le thermomètre électronique est immergé dans le tube à essais.

 

On note la température initiale, date t = 0 s sur le tableau.

 

La résistance chauffante est mise sous tension au moment où est déclenché le chronomètre.

 

La température relevée toutes les 30 s est consignée dans un tableau.

 

Son évolution sera étudiée sur le graphe correspondant aux résultats expérimentaux suivants :

t min.

q °C

0

17

1

35

2

73

3

89

4

98

5

100

6

100

7

100

4

100

8

100

9

101

10

105

11

109

12

113

Dès que la vapeur d'eau sort du tube elle se refroidit au contact de l'air et se condense en formant un brouillard : la vaporisation est un phénomène réversible.

La condensation de l'eau commence à la température d'ébullition.

A retenir ...


Le palier de changement d'état se prolonge tant qu'il existe de l'eau à l'état liquide.

La température température d'ébullition qe = 100 °C reste constante tant qu'il reste de l'eau. C'est le palier de vaporisation.

La température recommence à monter dès que toute l'eau est sous forme de vapeur.

2. Etude automatisée

2.1. Vaporisation de l'eau.

Pendant que l'on expérimente de façon traditionnelle, un groupe d'élèves pilote le dispositif d'acquisition informatisée
 
Vaporisation de l'eau

En cliquant sur la vignette on obtiendra la courbe obtenu en T.P. sur laquelle on pourra observer :

 

une zone correspondant à la montée en température du chauffe ballon.

 

une zone droite pendant laquelle la température du chauffe ballon n'augmente plus, tandis que l'eau continue de chauffer

 

une zone horizontale, qui correspond à l'ébullition.

On remarque que la température ne change pas tout au long de la transformation de l'eau liquide en vapeur d'eau

A retenir ...


Tout au long de l'ébullition, la température reste constante, la courbe décrit un palier de vaporisation.

2.2. Vaporisation du cyclohexane.

La partie chauffée du dispositif est placée dans une hotte pour aspirer les vapeurs nocives

click = courbe expérimentale

En cliquant sur la vignette on obtiendra la courbe obtenu en T.P. sur laquelle on pourra observer :

 

une zone correspondant à la montée en température du chauffe ballon,

 

une zone droite de forte pente pendant laquelle le cyclohexane très volatil chauffe très rapidement,

 

une zone horizontale, appelée palier de vaporiation, qui correspond à l'ébullition,

 

après la disparition totale du liquide la vapeur continue à s'échauffer

  On remarque que 

 

Tout au long de palier de vaporisation coexistent la phase liquide et la phase vapeur;  la température ne change pas.

 

La température du palier de vaporisation est différente de celle observée pour la vaporisation de l'eau.

A retenir ...


La température de vaporisation dépend du corps étudié.

 

2.3. Vaporisation du liquide de nettoyage à base d'alccol.

La partie chauffée du dispositif est placée dans une hotte pour aspirer les vapeurs nocives

Le liquide de nettoyage à base d'alcool est formé d'une solution aqueuse d'une petite quantité de détergent, et d'alcool ...

click = courbe expérimentale

En cliquant sur la vignette on obtiendra la courbe obtenu en T.P. sur laquelle on pourra observer

 

l'absence de palier de vaporisation.

 

Il est remplacé par une courbe qui monte lentement vers 100 °C, à cause de la vaporisation de l'alcool plus volatil que l'eau mêlée de détergent.

 

 

On n'observe pas de palier de vaporisation comme pour un corps pur.

A retenir ...


La température de vaporisation est une caractéristique d'un corps pur.

© Villafruela Daniel
mise à jour le 20-12-2002 --> ->