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Évaporation de l'au a température ambiante

Posté par
JonSnow
14-09-18 à 14:56

Bonjour je cherche a effectué mon exercice de thermochimie seulement voila même avec mon cours et toutes les formules que je connais je n'y arrive pas. Je n'ai aucune idée de la marche a suivre j'ai toujours l'impression que je n'ai pas  assez de données pour trouver la solution. Enfin bref si quelqu'un sait comment faire merci d'avance voici le sujet:

On place 2L d'eau contenu dans un récipient ouvert à l'intérieur d'une pièce d'un volume de 4,25*10^4L . La pièce est hermétiquement fermée et on attend que l'eau s'évapore. Est-ce que toute l'eau s'évaporera à 25degré C° ? ( à 25degré C° la masse volumique de l'eau est 0,997 kg.m-3)

Voila l'énoncé tel qu'il est écrit devant moi mais j'ai l'impression qu'il y a une erreur dans la masse volumique de l'eau ce n'est pas 1000kgm-3 a 25degréC° ? Enfin si qui que se soit a une idée de la marche à suivre ce serait super sympa

Merci  

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:08

Petite erreur de frappe dans le titre je parle bien de l'évaporation de l'eau

Posté par
krinn
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:14

Bonjour
La densité de l'eau est maximale à 4°C
Si tu supposes que l'air ambiant est sec tu peux calculer l'humidité absolue en cas d'évaporation totale et vérifier si c'est physiquement possible
(Par ex. en vérifiant sur un diagramme d air humide)

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:20

Bonjour
merci de me répondre
je ne comprend pas en quoi calculer l'humidité absolu va m'aider a trouver la quantité d'eau en litre évaporé
il y a un calcul a faire si oui connaîtriez  vous la formule ?

merci

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:20

Bonjour
La masse volumique de l'eau liquide dépend faiblement de la température et de la pression tout en étant très voisine de 1kg/L soit 1000kg/m3. Il est donc probable que la valeur fournie par l'énoncé soit 0,997kg/L ou 997kg/m3.
Sinon : la quantité maximale de vapeur d'eau dans l'air est atteinte lorsque la pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air atteint la pression de vapeur saturante de l'eau à la température considérée. Logiquement, ton énoncé devrait te fournir cette valeur qui, selon mes sources, doit être d'environ 3169Pa.

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:22

Bonjour krinn
Post croisé semble-t-il ; désolé !

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:24

Bonjour
tout d'abord merci de répondre a mes questions
j'ai relu mon énoncé il est bien écrit tel que je l'ai écrit précédemment  
Avez vous une idée de la formule original a utiliser ?

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:30

Désolé mais j'insiste : la pression de vapeur saturante de l'eau à 25°, fournie par les tables thermodynamiques ou par un diagramme thermodynamique, est indispensable à la résolution de cet exercice. Un rapide calcul, effectué en assimilant la vapeur d'eau à un gaz parfait, montre qu'environ un litre d'eau peut s'évaporer mais il faut être très patient : le phénomène est très lent et en pratique, la saturation n'est que très rarement atteinte.

Posté par
krinn
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:43

Bonjour Vanoise
Aucun souci
Curieux tous ces exos où il manque la moitié des donnée!

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:50

Citation :
Curieux tous ces exos où il manque la moitié des donnée!

J'imagine que toi aussi, tu as lu l'énoncé précédent sur les oscillations... Tout cela est bien navrant mais pas si étonnant que cela quand on sait dans quelles conditions sont assurés les cours et les TD en L1...

Posté par
krinn
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 16:54

J'avais en tête aussi celui sur l 'ISS qui était pas mal réussi dans son genre

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 17:08

Vous aviez raison pour la pression saturante de l'eau on a une table des matières situé en début de poly je l'avais oublié (3.17kpa a 25 C°)
cependant la valeur n'est pas expressément écrite dans l'énoncé
Merci
je vais essayé de faire le calcul

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 17:18

Désolé mais je  ne vois toujours pas quel formule utilisé
PV=nRT ?
la formule de Clausius Clapeyron ?
l'humidité relative a t elle une utilité ?

merci

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 17:33

Le plus simple est de calculer la masse maximale d'eau susceptible de s'évaporer. Il suffit ensuite de la comparer à la masse de 2L d'eau liquide pour conclure.
En bonne approximation, la vapeur d'eau se comporte comme si elle était seule, occupant la totalité du volume de la phase gazeuse (42,5m3), à la température réelle (298,15K) sous une pression égale à sa pression partielle. Comme déjà dit, dans le cas limite de la saturation, cette pression partielle est la pression de vapeur saturante. Il suffit donc d'appliquer la loi des gaz parfaits...
Attention : l'essentiel est de bien comprendre ce qui se passe, pas de se contenter " d'appliquer une formule" !

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 17:41

je crois avoir compris ce qui se passe lorsque l'on laisse le récipient l'eau s'évapore progressivement sous forme de gaz jusqu'à remplir la totalité de l'espace disponible dans la pièce et lorsque c'est le cas la pression associé et dite saturante ?

la lois des gaz parfait et donné par PV=nRT
mais je ne connais pas le nombre de mol d'eau évaporé

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 17:47

Citation :
l'eau s'évapore progressivement sous forme de gaz jusqu'à remplir la totalité de l'espace disponible dans la pièce

Pas la totalité ! Que fais-tu de l'air présent dans la pièce ?
Citation :
mais je ne connais pas le nombre de mol d'eau évaporé

Tu n'as pas bien compris mes messages !
Le nombre maximum de mole d'eau évaporée est justement la valeur de n quand P =Psat. V et R.T sont connus !
Tu devrais revoir ton cours sur les mélanges de gaz parfaits et la notion de pression partielle...

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 17:52

ah d'accord je dois tenir compte aussi de l'air présent dans la pièce pour mon calcul ?
donc ce que je cherche c'est un nombre de mol

oui je crois qu je vais relire mon cours une énième fois

merci

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 18:15

j'ai revu mon cours je crois que j'ai trouvé

PV=nRT
n=PV/RT
n=3169x42.5/8.3143x298.15
n=54mol
d'ou m=972g
d'ou Vmax évaporé = 0.9L

cependant je ne comprend pas le role de l'air présent dans la pièce et son impacte sur mon calcule
je ne comprend pas non plus pourquoi ma pression partiel est ma pression saturante

pouvez vous me réexpliqué ?
merci pour votre patience

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 19:02

L'air intervient ici de manière indirecte dans la mesure où la valeur de P qui intervient dans le calcul est la pression partielle de la vapeur d'eau et non la pression totale dans la pièce.  Relis bien mon message de 17h33 et assure-toi d'avoir bien compris ton cours sur les mélanges de gaz parfaits

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 19:12

d'accord merci mais sinon mon calcul est bien juste ?

Posté par
vanoise
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 20:47

Citation :
mais sinon mon calcul est bien juste ?

Oui !

Posté par
JonSnow
re : Évaporation de l'au a température ambiante 14-09-18 à 22:20

merci

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