vapeur d'eau sous vide

[Oliviermaillet]

Bonjour tout le monde , voila j'ai acheté une pompe à vide et je voudrais effectuer une expérience , je voudrais porter à ébullition de l'eau sous vide à 50 °c puis la recondenser complètement , quelqu'un peut il me dire à quelle température la vapeur d'eau se recondense complètement sous le même vide qui aura porté l'eau à ébullition à 50 °c ? et plus globalement comment calculer la température de condensation de l'eau sous différentes pressions inférieures à la pression atmosphérique ?

Merci à tous

[darrigan]

Bonjour,

Tu dois regarder le diagramme de phase de l'eau :

Et placer un point figuratif. Le trajet de ce point dépend des conditions que tu imposes, mais aussi de la nature de ton système : la cloche a vide est-elle adiabatique ? ou bien maintiens-tu une température de 50°C par un système de chauffage dans la cloche ? Dans le premier cas, le point figuratif va arriver sur la courbe liquide/vapeur et glisser jusqu'au point triple de l'eau. Dans l'autre il va rester sur une verticale et toute ton eau va s'évaporer.

Mais attention, quelques remarques :
- Vu que tu pompes dans une cloche à vide avec une pompe, tu élimines du système la vapeur qui se forme pendant l'ébullition de l'eau. N'espère donc pas recondenser toute la vapeur d'eau ! Tu n'en condenseras qu'une très faible partie : celle qui restera dans la cloche sous pression réduite. Si tu voulais recondenser toute l'eau, il faudrait un système fermé, par exemple un piston que tu tires d'une seringue.
- Même en étant sous le même "vide" (il faudrait plutôt dire "pression réduite"), tu ne pourrais jamais condenser toute la vapeur d'eau en baissant la température, car il existe toujours un équilibre entre les phases. D'après le diagramme, sous pression réduite, si tu baisses la température, ta vapeur d'eau va se condenser à l'état solide... mais il restera toujours un peu de vapeur en équilibre avec le solide. Tu le vois bien quand ton linge sèche : l'eau liquide imbibée dans le linge passe à l'état vapeur, et pourtant le linge n'est pas à 100 °C ! (donc ne pas confondre évaporation et ébullition)
- Pour connaître la température de condensation de l'eau pour une pression donnée, utilise le diagramme.

[Oliviermaillet]

Je te remercie beaucoup Darrigan pour le diagramme et ces explications , je vais mettre en pratique les connaissances que je viens d'acquérir grâce à ton aide en précisant aussi que je vais maintenir la température de 50°C par un système de chauffage , ma cloche n'est pas adiabatique , je suis aussi intéressé par l'expérience qu'a effectué Georges Claude pour la production d'électricité à partir de l'énergie thermique des mers , il faut apparemment une différence de 20°c entre l'eau chaude de surface et l'eau froide pour que cela soit rentable , certains utilisent l'ébullition de l'ammoniac pour produire de l'électricité , mais il est également possible d'utiliser de l'eau tiède sous vide puisque la température d’ébullition sera abaissé , la température de l'eau de surface peut être de 25 °c par exemple et celle en profondeur pour condenser l'eau de 5°c . Je voudrais m'amuser à fabriquer une petite génératrice qui fonctionne grâce à cette différence de température ( 20 degrés nécessaires ) Mon idée est de provoquer l’ébullition de l'eau sous vide à 50 °c et de la refroidir vers 20 °c pour reproduire ( j'ai choisi 50°c et 20°c pour faire un bon écart de température entre la source chaude et froide.. ) un peu ce genre de génératrices ..

[ecolami]

Bonsoir,
Quelle type de génératrice veux-tu employer pour ce modèle?
Je me suis interessé aux expériences d'Energie Thermique des Mers parues dans plusieurs Science & Vie entre les deux guerres. G.Claude a investi des moyens considérables tout comme Rateau le grand fabricant de turbines qui avait construit spécialement une grande turbine adaptés a ce domaine de pressions..
J'ai photographié les pages (n'ayant pas de scanner sur place) et le dossier se trouve sur http://ami.ecolo.free.fr/Science_Vie Les images sont parfois floues et sont alors refaites: je n'ai pas eu le temps de tout traiter. Si quelqu'un pouvait les passer sur un logiciel de reconnaissance de caractères ce serait bien...

[chatelot16]

a basse temperature , il faut de faibles pression , ça fait un debit enormes , et il est difficile de faire des turbine efficace dans ces condition : rateau et claude on fait des prouesse , mais pas si rentable que ça

pour faire la même chose en plus petit il faut utiliser un autre fluide que l'eau efficace pour cette temperature : donc fluide frigorifique comme les pompes a chaleur ... il n'y a pas que les fluide frigorifique a reglementation compliqué , il y a le R290 qui est tous simplement du propane : et qui est dans la plupart des congelateurs actuels

vapeur d'eau
http://www.thermexcel.com/french/tables/vap_eau.htm

[Oliviermaillet]

Merci chatelot et ecolami , j'ai pensé à un alternateur ac car le rendement est bien meilleur , c'est vrai aussi que l'eau n'est pas la meilleure solution , donc ammoniaque ou autre fluide serait préférable ..

[chatelot16]

ammoniac , c'est chercher les complication , c'est dangereux parce que combustible , parce que toxique , et agressif pour de nombreux materiaux

il y a eu beaucoup de machine frigorifique a ammoniac a une epoque ou l'on ne connaissait pas mieux

avec le propane c'est plus simple , il n'y a plus que le danger du gaz combustible , mais ni toxique ni agressif pour les metaux

les freon on en plus l'avantage d'etre non combustible mais severement reglementé pour la polution

ne pas confondre avec l'ammoniaque , qui est de l'ammoniac dissous dans de l'eau , et on peu faire des machine frigorifique a absorbtion avec des histoire de dissolution sans compresseur

[Oliviermaillet]

Merci pour ces informations chatelot le propane semble intéressant si les mesures de sécurité appropriées sont prises