ÉBULLITION

-ébullition

L'ébullition est un cas de vaporisation rapide, sous action de forte température

Théorie de l’ébullition : pa+ lhp+ pc= [Ec.(1+αv.T) / lr3] + pb

où pa(Pa)= pression atmosphérique

pb(Pa)= pression dans la bulle de vapeur

pc(Pa)= pression capillaire

Åp(N/m3)= poids spécifique du corps

Ec(J)= énergie thermique

αv(K-1)= coefficient de dilatation volumique isobare,

de valeur # (1 à 6) .10-5 K-1

T(K)= température

lh(m)= hauteur de liquide au-dessus de la bulle

lr(m)= rayon de la bulle de vapeur

Equilibre énergétique à l’ébullition: l'énergie de gain entropique Eg est compensée par l’énergie potentielle Ep de l’attraction intermoléculaire dans le liquide,

soit  Eg= (Sg- Sl).T

Sg et Sl sont les entropies du gaz et du liquide

T(K) la température absolue

Enthalpie (ex chaleur latente) d'ébullition: si T et p donnés

 Eq= H est l’enthalpie globale

H = ΔS.T     ou   H = E

avec ΔS = Sg - Sl   où ΔS = gain d’entropie

H(J)= enthalpie

E(J)= énergie potentielle d'attraction newtonienne des molécules entre elles

T(K)= température d’ébullition

Quand ΔS# k (constante de Boltzmann = 1,3806503. 10-23J / K), on est dans "l’état critique", zone de flottement entre l’état liquide et l’état gazeux (et si T descend, il y a diffusion de la lumière dans le corps, qui présente alors une opalescence*)

Loi de Raoult, pour le cas d’une solution (à faible concentration, donc avec soluté pas trop volatilisable)

ΔT = Kb.yo

ΔT(K)= variation (augmentation) de température d’ébullition du solvant pur

Kb(K)= R*.T² / y0= constante ébullioscopique

yo(nombre)= fraction molaire du soluté

R*(J/K)= constante de Gay Lussac (gaz parfaits = 8,314472 J/K)

T(K)= température de commencement d’ébullition de la solution



Quelques points d’ébullition pour corps usuels (en degrés K, arrondis et par ordre croissant)

gaz >> He(4)--H²(20)--Ne(27)--N²(77)--O²(90)-- Méthane(112)--Cl²(238)--Butane(273)-- Octane(400)

liquides >> Eau(373)--Pétrole(400 à 600)--Huiles(450 à 700)

non métaux >> P(553)--S(718)--Si(2630)--C(5100)

métaux >> Hg(630)--Zn(1180)--Ca(1757)--Pb(2010)-- Ag(2485)--Al(2740)-- Cu(2840)-- Ni,Fe(3000)--U(4100)-- Pt(4170)--Mo(4880)--Tu(5800)

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