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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.
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L'étude se fait par groupe à l'aide d'un dispositif réfrigérant
est constitué à partir du dispositif ci-contre.
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Un tube à essais contenant 4 mL d'eau est introduit dans le micro-four
.
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Le thermomètre électronique est immergé dans le tube à essais.
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On note la température initiale, date t = 0 s sur le tableau.
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La résistance chauffante est mise sous tension au moment où est
déclenché le chronomètre.
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La température relevée toutes les 30 s est consignée dans un tableau.
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Son évolution sera étudiée sur le graphe correspondant aux résultats
expérimentaux suivants :
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t min.
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q °C
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0
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17
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1
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35
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2
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73
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3
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89
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4
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98
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5
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100
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6
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100
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7
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100
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4
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100
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8
|
100
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9
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101
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10
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105
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11
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109
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12
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113
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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.
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La condensation de l'eau commence à la température d'ébullition.
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A retenir ...
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Le palier de changement d'état se prolonge tant
qu'il existe de l'eau à l'état liquide.
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La température température d'ébullition qe
= 100 °C reste constante tant qu'il reste de l'eau. C'est le palier
de vaporisation.
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La température recommence à monter dès que toute
l'eau est sous forme de vapeur.
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2.1. Vaporisation de l'eau.
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En cliquant sur la vignette on obtiendra la courbe
obtenu en T.P. sur laquelle on pourra observer :
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une zone correspondant à la montée en température du
chauffe ballon.
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une zone droite pendant laquelle la température du
chauffe ballon n'augmente plus, tandis que l'eau continue
de chauffer
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une zone horizontale, qui correspond à l'ébullition.
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On remarque que la température ne change pas tout au long
de la transformation de l'eau liquide en vapeur d'eau
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A retenir ...
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Tout au long de l'ébullition, la température reste constante, la
courbe décrit un palier de vaporisation.
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2.2. Vaporisation du cyclohexane.
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La partie chauffée du dispositif est placée dans une
hotte pour aspirer les vapeurs nocives
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En cliquant sur la vignette on obtiendra la courbe
obtenu en T.P. sur laquelle on pourra observer :
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une zone correspondant à la montée en température du chauffe
ballon,
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une zone droite de forte pente pendant laquelle le cyclohexane
très volatil chauffe très rapidement,
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une zone horizontale, appelée palier de vaporiation, qui
correspond à l'ébullition,
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après la disparition totale du liquide la vapeur continue
à s'échauffer
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On remarque que
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Tout au long de palier de vaporisation
coexistent la phase liquide et la phase vapeur; la température
ne change pas.
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La température du palier de vaporisation
est différente de celle observée pour la vaporisation de l'eau.
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A retenir ...
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La température de vaporisation dépend du corps étudié.
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2.3. Vaporisation du liquide de nettoyage à base d'alccol.
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La partie chauffée du dispositif est placée dans une
hotte pour aspirer les vapeurs nocives
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Le liquide de nettoyage à base d'alcool est formé d'une solution aqueuse
d'une petite quantité de détergent, et d'alcool ...
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En cliquant sur la vignette on obtiendra la courbe
obtenu en T.P. sur laquelle on pourra observer
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l'absence de palier de vaporisation.
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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.
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On n'observe pas de palier de vaporisation comme pour un corps
pur.
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A retenir ...
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La température de vaporisation est une caractéristique d'un
corps pur.
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© Villafruela Daniel
mise à jour le
20-12-2002
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