Liquéfaction. La liquéfaction est le passage de l'état gazeux à l'état liquide. Lorsque de la vapeur d'eau rencontre une surface froide, elle se condense et forme des gouttelettes d'eau liquide dessus.
La liquéfaction
Elle intervient quand de la vapeur d'eau se transforme en eau liquide. La liquéfaction a lieu soit par compression : la pression qui augmente rends l'eau gazeuse liquide ou par refroidissement et dans ce cas le gaz refroidit pour devenir liquide, c'est la condensation.
La vapeur d'eau est un gaz incolore et inodore. On ne peut pas le voir ni le sentir. A une température supérieure à 100°C à pression ambiante, l'eau est à l'état gazeux.
Par exemple, pour l'eau, le point de fusion est de 0°C. Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation, tandis que le passage inverse (de l'état gazeux à l'état liquide) est appelé liquéfaction.
La solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide. La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide. La vaporisation est le passage de l'état liquide à l'état de vapeur. La liquéfaction est le passage de l'état de vapeur à l'état liquide.
La vapeur d'eau n'est pas une « vapeur » comme on le comprend au sens commun, où l'on tend à imaginer une fumée ou une brume visible. Bien au contraire, la vapeur d'eau est rigoureusement un gaz absolument indétectable à l'œil nu, incolore et inodore, qui constitue la phase gazeuse de l'eau que nous connaissons bien.
Différents états de l'eau : solide – liquide – gazeux. Changements d'état de l'eau : vaporisation (évaporation, ébullition), liquéfaction, solidi- fication, fusion.
La vapeur d'eau est l'état gazeux de l'eau. Il s'agit du seul état dans lequel l'eau est invisible.
Ces change- ments portent des noms particuliers : fusion(passage de l'état solide à l'état liquide), vaporisation (passage de l'état liquide à gazeux), liquéfaction (passage de l'état gazeux à l'état liquide) et solidification (passage de l'état liquide à l'état solide).
La température de solidification de l'eau pure est de 0°C. Elle reste la même pendant toute la durée de la solidification de l'eau pure. C'est à cette température que s'effectue le changement d'état de l'eau liquide en eau solide. Chaque corps pur a une température de changement d'état qui le caractérise.
En altitude la densité de gaz dans l'air diminue et donc la pression atmosphérique avec elle. De ce fait à 6000 mètres l'eau bout vers 75 degrés Celsius. Pression exterieure plus faible en altitude, donc l'eau nécessite moins d'énergie pour passer à l'état gazeux.
La vapeur d'eau est un gaz, et comme tous les autres gaz, elle n'a ni forme propre ni volume propre. 3. Les dimensions d'un solide ne varient pas. Son volume est toujours le même ; il ne dépend pas du récipient dans lequel il est placé.
Par exemple à 10 bars (10 fois la pression atmosphérique) la vapeur est à 180 °C. La vapeur a été un fluide caloporteur très utilisé en chauffage pour les bâtiments. La vapeur d'eau a longtemps été utilisée dans les techniques de chauffage au début du XXe siècle. C'était le chauffage central à vapeur.
L'énergie de vaporisation de l'eau est d'environ 540 calories par gramme, soit 2250 J/g (cette énergie dépend de la température et de la pression).
Cette faible masse volumique exprime le fait que le volume occupé par les atomes est faible par rapport au volume total : les atomes de la molécule d'eau n'occupent que 49 % du volume disponible par molécule. Une grande partie du volume de l'eau liquide est donc formée de cavités.
La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide.
La condensation, qu'est-ce que c'est ? Simplement de l'air chaud chargé en vapeur d'eau qui entre en contact avec une surface suffisamment froide pour qu'il atteigne son point de rosée.
En voici quelques exemples : l'eau, l'éthanol, l'acide sulfurique, le mercure, le dibrome, l'octane.
Sous la pression atmosphérique dite "normale"* (1 atm ou 1013,25 hPa [ou 1 013,25 mbar] de pression absolue), la température de vaporisation de l'eau, ou pression de vapeur, est de 100°C (373,15 K); et elle s'élève ou s'abaisse quand la pression augmente ou diminue.
Lorsqu'on laisse du sulfate de cuivre à l'air libre pendant quelques jours, on constate qu'il devient bleu car l'air contient de la vapeur d'eau. Bilan : Pour le test de reconnaissance de l'eau, on utilise une poudre blanche : le sulfate de cuivre anhydre. Lorsqu'il est en contact avec l'eau, il devient bleu.
On la retrouve dans les activités tel que : la pétrochimie, • la chimie, • l'agro-alimentaire, • les industries de transformation, • le chauffage urbain, etc... Injectée dans une centrale de traitement de l'air, la vapeur sert à maintenir l'humidité dans des locaux.
L'eau à l'état liquide
L'eau liquide est un fluide naturel, transparent, qui coule. Elle n'a pas de forme propre, elle ne peut être attrapée. L'eau à l'état liquide est celle que l'on trouve le plus fréquemment autour de nous.
On la trouve sous les trois états : état liquide : mer, fleuve, rivière, pluie, brouillard, … état solide : glace, neige, verglas, … état gazeux : invisible tout autour de nous.