FORMULES de PHYSIQUE
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SATURATION des FLUIDES
-saturation
La saturation est la limite supérieure atteinte par la variation de la qualité d’un corps soumis à une perturbation extérieure croissante
SATURATION de DISSOLUTION
C'est la limite maxi de possible dissolution d’un soluté dans un solvant (à conditions normales)
SATURATION THERMODYNAMIQUE
Insaturé: signifie "qui n'est pas saturé"
Saturant signifie "qui est en équilibre de PHASE" (en particulier PHASES vapeur-liquide -ou vapeur-solide-)
Saturation signifie "limite d’état" :
Saturé signifie "qui est au maximum de sa proportion entre vapeur et gaz porteur" (100%)
Sursaturé signifie "qui a un pourcentage supérieur à la saturation normale" (par suite de retard dans les conditions usuelles de saturation)
VAPEUR SATURANTE
Supposons un système fermé, à température constante, avec présence de vapeur et de liquide
Une faible partie du liquide se transforme en vapeur :on dit que c'est de la vapeur sèche, sa pression est dite pression partielle (p.p) et comme cela évolue peu, elle ne sature pas et le phénomène continue à évoluer éventuellement, sans équilibre
Si soudain on augmente la pression de la vapeur (en diminuant son volume ou en augmentant sa température) elle augmente jusqu'à apparition d'une limite, dite pression de vapeur saturante(p.v.s)(ou pression humide ou tension de vapeur) qui va établir un équilibre avec la pression (p.l) du liquide quand il se gazéifie
On constate alors des phénomènes qui dépendent de cette tension de vapeur (p.v.s.)
Si p.v.s > p.p et > p.l on a évaporation (bulles)
Si p.v.s > p.p et < p.l on a ébullition
Si p.v.s = p.p on a équilibre
Si p.v.s < p.p on a liquéfaction (pluie)
La pression de vapeur saturante (p.v.s) varie de façon exponentielle en fonction de la température, jusqu'au point critique
Elle est donnée en approximation par l'équation :
Log (p.v.s/ p.p) = mm.W*/ R*m(1/Té- 1/T)
W*(J/kg)= enthalpie d'ébullition
mm= masse molaire
R*m = constante molaire des gaz
Té (K)= température d'ébullition du liquide et T = température de la vapeur
Nota: on peut généraliser les questions de vapeur saturante en présence de liquide, au cas de vapeur saturante en présence de solide.
La saturation de vapeur d'eau (dans l'air)
est le pourcentage maxi de vapeur saturante par rapport à l'air sec qui la véhicule
C'est aussi l'état d'équilibre entre le nombre de molécules d'eau qui sont éjectées du volume en train de chauffer et le nombre de molécules d'eau qui y retournent suite à des condensations dans l'air
Valeurs de la densité de vapeur d'eau en fonction de la température en kg/m3 >>>
à -10°C(8,2.10-3) --à 0°C(15,6.10-3) -- à 5°C(21,3.10-3) -- à 10°C(36,5.10-3)