L'eau s'évapore-t-elle dans l'espace ?

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skeleton
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L'eau s'évapore-t-elle dans l'espace ?

Messagepar skeleton » 30 Juil 2020, 10:07

Bonjour,

Voilà, si on diminue la pression dans un récipient fermé, on a pas besoin d'aller jusqu'à 100°C pour atteindre le point d'ébullition.
Je me demandais donc où est la limite (la température) où l'eau ne s'évapore plus mais reste liquide à une pression de 0 bar.
Exemple: dans l'espace, l'eau gèlera-t-elle ou restera t-elle liquide ? ou va t-elle s'évaporer ? à mon avis elle va geler, mais je comprends pas pourquoi, ça me parait illogique.

Deuxième question, est-ce que le réchauffement climatique pourrait faire s'évaporer l'eau dans l'espace ? on sait que Mars a possédé des océans, où sont-ils ?

Merci à toute contribution :)

darrigan
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Re: L'eau s'évapore-t-elle dans l'espace ?

Messagepar darrigan » 30 Juil 2020, 14:24

Bonjour,

Déjà il est utile de rappeler qu'il n'est pas nécessaire d'atteindre la température d'ébullition de l'eau pour que celle-ci s'évapore. Par exemple, à 20 °C, quand on met du linge à sécher dehors, l'eau s'évapore du linge alors qu'il est à 20 °C, donc bien en dessous de la température d'ébullition. :vieux: Le phénomène d'évaporation peut se produire à n'importe quelle température, et même si l'eau est sous forme de glace ! On parle alors de sublimation. Par exemple quand on laisse un bac à glaçon très longtemps dans un congélateur, on constate après quelques mois que le volume des glaçons a diminué, et que des cristaux de glace se forment sur les parois du congélateur. Même du linge humide peut sécher par des températures négatives, à l'air ambiant s'il y a du vent. Donc même à l'état de glace, les molécules d'eau arrivent à s'échapper de la glace pour se condenser ailleurs.

Dans l'espace qui "contient" du vide (et mis à part les nombreuses particules qui existent tout de même dans le vide spatial), il fait certes très froid, sauf si l'on est exposé aux rayons du Soleil. Le vide ne conduit pas la chaleur, c'est un très bon isolant thermique par conduction. Cela dit les rayons infrarouges en provenance du Soleil peuvent se propager dans le vide et échauffer les matières exposées. C'est ainsi que l'on reçoit très bien sur Terre (ou sur d'autres planètes) la chaleur en provenance du Soleil. Sur la planète Mercure (qui ne possède plus d'atmosphère), très proche du Soleil, il fait plus de 400 °C sur les zones exposées au Soleil, et -180 °C sur les zones à l'ombre ou sur la face opposée au Soleil !

Tout ceci pour répondre à ta question : si l'on plaçait un grand volume d'eau liquide dans le vide spatial, l'eau s'évaporerait rapidement, et même entrerait en ébullition car la pression est quasiment nulle. Mais se faisant, comme l'évaporation est une transformation endothermique (elle absorbe de la chaleur pour se faire), le seul endroit où l'eau peut prendre la chaleur, c'est l'eau elle-même ! Sur un diagramme de Clapeyron, le point figuratif du système, au départ dans l'eau liquide, descendrait verticalement jusqu'à rencontrer la courbe d'équilibre liquide/gaz ; puis ce point se déplacerait le long de cette courbe jusqu'au point triple. Donc pendant cette évaporation, ou ébullition, cette masse d'eau se refroidirait rapidement jusqu'à devenir solide. On atteindrait le "point triple de l'eau" (coexistence des 3 phases : liquide, gaz, solide). Puis, se refroidissant encore, l'eau serait entièrement solide, le point figuratif se déplacerait sur la courbe d'équilibre solide/gaz, ce qui correspond à la sublimation (processus aussi endothermique) de la glace. Assez-rapidement, tout cette glace finirait par s'évaporer entièrement dans le vide.

C'est ce qui se passe avec les comètes, qui sont constituées d'eau. Ce sont d'énormes masses d'eau solide qui orbitent dans l'espace. Elles s'évaporent tout au long de leur vie. Éventuellement elles se fragmentent, elles s'évaporent plus rapidement quand elles sont proches du Soleil. Les gaz éjectés forment la "queue" de la comète, et il y a aussi une partie qui est ionisée par le vent solaire, ce qui forme une deuxième queue opposée au Soleil.


Pour ta deuxième question : si on augmente la température moyenne de la Terre, oui, la proportion d'eau sous forme de vapeur va augmenter dans l'atmosphère. D'ailleurs l'eau sous forme de vapeur (gaz) est responsable de la majorité de l'effet de serre. Son augmentation favorise l'effet de serre, et donc augmente la température ; c'est un cycle qui peut rapidement s'amplifier de lui-même. Dans la haute atmosphère, des molécules d'azote, oxygène, ozone, eau, etc. quittent l'atmosphère pour partir dans le vide spatial.

Voilà, j'espère que tu comprends mieux ces phénomènes ! :salut:
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:

skeleton
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Re: L'eau s'évapore-t-elle dans l'espace ?

Messagepar skeleton » 30 Juil 2020, 16:27

Merci pour tes connaissances éclairées :-) je voulais clouer le bec à mon père sur la question :joie:


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