Vaporisation et condensation, ébullition et pression de vapeur

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Vaporisation : Q = m L_v. Processus endothermique. • Liquéfaction/Condensation : Q = -m L_v. Processus exothermique. • L'ébullition démarre quand la pression de vapeur saturante égale la pression ambiante. • La température d'ébullition dépend donc de la pression (contrairement à une constante immuable).

Le cours

1. Vaporisation et chaleur latente La vaporisation est le passage de l'état liquide à l'état gazeux. Elle exige une énergie importante pour vaincre les forces intermoléculaires du liquide. L'énergie nécessaire s'écrit Q = m L_v, où L_v est la chaleur latente de vaporisation. L_v est généralement bien supérieure à la chaleur latente de fusion. 2. Pression de vapeur saturante À une température donnée, un liquide en enceinte fermée est en équilibre avec sa propre vapeur. La pression de cette vapeur est appelée pression de vapeur saturante, P_sat(T). Cette pression augmente très rapidement avec la température (pour l'eau : 0,023\ bar à 20\ ^C, 0,47\ bar à 80\ ^C, 1,013\ bar à 100\ ^C). 3. Phénomène d'ébullition L'ébullition, à la différence de l'évaporation (qui ne se passe qu'en surface), correspond à la formation de bulles de vapeur au sein même du liquide. L'ébullition se produit lorsque la pression de vapeur saturante devient égale à la pression environnante. Si la pression extérieure diminue, la température d'ébullition baisse (ex: l'eau bout à moins de 100\ ^C en altitude).

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