L'eau a 3 états physiques: solide, liquide et gazeux. on passe d'un état à l'autre en fonction de la chaleur (en langage scientifique, en fonction de l'énergie)
la différence entre ces trois états est : la distance qui sépare les molécules.
A l'état solide, les molécules (toujours H2O) sont fixes les unes par rapport au autres. l'état solide: la neige, la glace, la grêle.
A l'état liquide (le plus connu pour l'eau) les molécules (toujours H2O) se touchent mais ont une certaine liberté. elles peuvent glisser les unes par rapport au autres. (C'est pourquoi l'eau rempli toute la bassine alors que la glace non)
a l'état gazeux, les molécules (toujours H2O) ne se touchent plus : vapeur d'eau, nuage, etc.
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Un liquide est constitué de "molécules" en contact les unes avec les autres, qui se déplacent et "glissent" en permanence les unes sur les autres. Le gaz d'évaporation ou vapeur d'eau est constitué des mêmes molécules, mais beaucoup plus agitées et très éloignées les unes des autres.
Ces molécules n'ont pas toutes la même énergie (certaines sont lentes, d'autres rapides, qu'il s'agisse de mouvements de déplacement, de rotation ou de vibration) mais leur énergie moyenne est proportionnelle à la température du liquide, ce qui se conçoit assez facilement.
Certaines molécules d'eau ont suffisamment d'énergie pour s'échapper de la surface du liquide : cela se traduit par la présence d'une certaine quantité de molécules d'eau sous forme de gaz au dessus de la surface de l'eau.
La pression totale au dessus du liquide est toujours de 1 bar ; il y a simplement moins de molécules d'air car les molécules d'eau les "poussent" en s'échappant du liquide. Il est possible de faire une analogie avec une foule de danseurs blancs bien répartis sur une piste immense (les molécules d'air). Délimitant la piste, un mur, le long duquel sont assis d'autres danseurs bleus (les molécules d'eau liquide). Si parmi ces danseurs, les plus impatients se lèvent pour se défouler, ils se vont se mélanger progressivement aux autres qui vont s'écarter pour leur laisser de la place.
L'équilibre (entre les molécules d'eau liquides et celles qui constituent le gaz au dessus de la surface) est maintenu par le fait que si certaines molécules d'eau continuent à s'échapper du liquide, d'autres retombent dedans.
Il s'échappe d'autant plus de molécules du liquide que la température est élevée. Dans ce cas, il y en a d'autant plus au dessus de l'eau et il en retombe également d'autant plus par unité de temps : l'équilibre existe toujours mais il a été "déplacé", l'air au-dessus du liquide est simplement plus "humide".
Première conséquence : l'eau peut s'évaporer progressivement, sans pour autant bouillir.
C'est le premier principe du sèche-cheveux, qui souffle de l'air sec et entraîne l'humidité de l'air qui entoure les cheveux, jusqu'à ce qu'ils soient secs. Attention : pour une efficacité optimale du sèche-cheveux, il faut que l'air qu'il souffle soit bien sec ; ne pas oublier, donc, d'ouvrir la porte de la salle de bains durant l'opération !
Seconde conséquence : l'eau, privée de ses molécules les plus rapides, voit sa température diminuer.
C'est pour cette raison qu'on a froid en sortant de l'eau, que l'on souffle sur la soupe pour la refroidir, que les bédouins utilisent des outres en peau de chèvre à travers laquelle l'eau peut suinter, s'évaporer et donc refroidir l'intérieur, etc.
En cas de vent, l'eau s'évapore donc plus vite, ce que l'on observe facilement expérimentalement.
C'est le second principe du sèche-cheveux : la chaleur apportée par l'air chaud permet de réchauffer l'eau qui sans quoi, privée de ses molécules les plus rapides, aura tendance à se refroidir et donc à s'évaporer moins facilement. Ainsi le système de chauffage du sèche cheveux ne sert pas à faire évaporer l'eau, mais à compenser la perte d'énergie qu'elle subit lorsqu'elle s'évapore sous l'effet du courant d'air. On choisira donc un sèche-cheveux qui souffle fort et chauffe modérément.
Chauffons encore un peu l'eau : il s'échappe encore un peu plus de molécules du liquide et la pression au dessus de lui tend à dépasser 1 bar.
Or cela est impossible : s'il y a plus d'1 bar de pression au dessus de l'eau, il en résulte un mouvement de déplacement de la masse gazeuse vers des zones de plus faible pression ; cette fois, l'eau s'échappe réellement du liquide et s'en éloigne. Autrement dit, les danseurs bleus occupent tout l'espace le long du mur mais avec une densité supérieure à celle des danseurs blancs, au loin là-bas où il n'y a pas de danseurs bleus. Non seulement ils les repoussent, mais ils s'éloignent eux-mêmes du mur, poussés par d'autres danseurs bleus qui se lèvent à leur tour.
Bien sûr, cette pression qu'exercent les molécules d'eau qui s'échappent peut prendre naissance à l'intérieur du liquide : on parle alors d'ébullition
L'eau bout...
Si de l'eau à sa température d'ébullition est chauffée un tout petit peu, il s'en évapore quelques molécules qui emportent l'excès d'énergie ainsi fourni. C'est la réponse à la question subsidiaire : l'eau bout à température constante.
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