Probleme pratique de thermodynamique

jlau a écrit:

en fait si le linge seche est ce c’est l’eau liquide contenue dans le linge sui s’est retrouvée dans l’air sous forme de microgoutelettes (liquide) ou est ce que cette eau disparue du linge est devenue vapeur?

Elle est devenue vapeur ! :laughing: parce qu’il y a eu vaporisation comme montré ci-dessus. :wink:

mais pour devenir vapeur l’eau ne doit elle pas atteindre sa température d’ébullition?

j’ai du mal (moi futur sup) a imaginer que l’eau puisse se vaporiser sans atteindre cette température..

est ce que c’est au programme ca?

jlau a écrit:

j’ai du mal (moi futur sup) a imaginer que l’eau puisse se vaporiser sans atteindre cette température..

est ce que c’est au programme ca?

Imaginer :question: :exclamation: c’est là que réside en fait la beauté de « l’apprentissage » de la physique, n’est ce pas CBP ? :blush:

Cela dit, l’étude de l’air humide n’est explicitement pas au programme de Sup, et, je crois, pas non plus en Spé. :unamused: :wink:

La faluche a écrit:

Imaginer :question: :exclamation: c’est là que réside en fait la beauté de « l’apprentissage » de la physique, n’est ce pas CBP ? :blush:
Pas vraiment « imaginer » mais surtout « admettre », « comprendre » et « faire soi » ces lois physiques qui semblent contre intuitives et qui n’en demeurent pas moins vraies ! :smiley: Ce n’est pas facile d’admettre qu’on n’appuie pas de tout son poids quand on marche sur le sol, qu’on peut voir des images virtuelles sans aucune difficulté, qu’on peut chauffer sans chaleur, qu’on peut chauffer sans variation de température, … :unamused:
Cela dit, l’étude de l’air humide n’est explicitement pas au programme de Sup, et, je crois, pas non plus en Spé. :unamused: :wink:

Ni en sup, ni en spé en ce qui concerne la physique car on n’y étudie que des corps purs. En revanche, il y a l’étude des mélanges en chimie en spé PC (diagrammes binaires), ce n’est pas très éloigné même si c’est différent.

Remarque : il y a déjà eu des sujets de concours sur l’air humide … :unamused:

Super cette discussion ! J’adore quand la physique permet d’expliquer des trucs de la vie courante (ou, comme me dit ma femme : c’est bien de faire de la physique dans les livres mais il faudrait l’utiliser :laughing:).
J’ajoute deux ou trois commentaires et questions :

  1. l’étude de l’air humide est un passage obligé en météorologie (et pour cause :wink:). Avis à ceux et celles qui rentrent à l’ENM prochainement : beaucoup de thermodynamique de l’atmosphère…
  2. On sait réaliser des sursaturations en laboratoire (104% de vapeur d’eau dans l’air), et je crois que ça se rencontre aussi dans l’état naturel (mais il faut que je vérifie tout cela, c’est un peu loin). On rencontre aussi le phénomène de surfusion : présence d’eau liquide à des températures strictement négatives. Ca donne certains types de givres et brouillards givrants (plus de précisions sur demande, j’ai pas mes notes sous la main…).
  3. Le « séchage » de la peau est intéressant aussi à expliquer, et notamment la sensation de froid que cela produit. Si je me souviens bien : l’évaporation est un processus qui consomme de l’énergie (il faut allumer la gazinière pour que l’eau bouille…). L’évaporation dans l’air refroidit l’environnement, et notamment la peau. Quand il y a du vent, le phénomène d’évaporation est très rapide, et la sensation de fraicheur est nettement ressentie. En particulier, il faut se sécher en sortant de l’eau par grand vent si l’on ne veut pas attraper une pneumonie :laughing:.
  4. On dit souvent quand il pleut un jour où il fait chaud : chouette, ça va apporter un peu de fraicheur. En effet, l’eau qui tombe s’évapore et refroidit l’atmosphère (dans la pratique, ça dépend de pas mal d’autres phénomènes).
  5. Je connaissais déjà le mécanisme de séchage du linge, mais je me pose toujours des questions sur l’impact de la température et du rayonnement solaire. En effet, j’ai déjà vu une machine sécher en 1 ou 2 heures par grand soleil et très forte température sans vent sensible (genre plein mois d’août en Corse à 900 mètres d’altitude un été caniculaire…). Alors peut-on dire que la température (ou le rayonnement) n’intervient pas dans des conditions un peu anormales mais tout de même naturelles ?
  6. L’atmosphère d’une petite pièce fermée sans fenêtre et avec ventilation un peu vieillote, genre salle de bain de veil immeuble, peut-elle être considérée comme un système ouvert, comme ça a été écrit plus haut ? J’en doute (et le plafond boursouflé de ma salle de bain peut certainement en témoigner), mais j’aimerais avoir des avis avisés sur la question.

Bon, si j’ai écrit des âneries, faites-moi signe que je corrige.

bourricot a écrit:

  1. On sait réaliser des sursaturations en laboratoire (104% de vapeur d’eau dans l’air), et je crois que ça se rencontre aussi dans l’état naturel (mais il faut que je vérifie tout cela, c’est un peu loin). On rencontre aussi le phénomène de surfusion : présence d’eau liquide à des températures strictement négatives. Ca donne certains types de givres et brouillards givrants (plus de précisions sur demande, j’ai pas mes notes sous la main…).
    Pour le brouillard, ça peut arriver le matin quand la voiture a dormi dehors : il y a une couche d’eau liquide sur le pare-brise, un coup d’essuie-glace et hop ! :smiling_imp: ça devient du givre ! Tout ça parce que l’eau était surfondue ! :smiling_imp: Et pour s’en débarrasser il n’y a pas 36000 manières :
    :arrow_right: action chimique : arroser avec du lave-glace antigel (qui abaisse, par mélange, la température de fusion) : risque de ne pas marcher si la température extérieure est vraiment basse
    :arrow_right: action thermique : mettre la ventilation à fond et chaud pour augmenter la température du pare-brise. Inconvénient : ça prend du temps surtout que la voiture n’a toujours pas démarré pour cause de non visibilité.
    :arrow_right: action mécanique : gratter ! :grin: C’est le plus sûr et après il ne reste rien sur le pare-brise ! :wink:

Ah si : pour ceux qui peuvent : une bonne bouilloire d’eau bouillante sur le pare-brise c’est nickel. Mais attention au choc thermique :wink:

  1. Le « séchage » de la peau est intéressant aussi à expliquer, et notamment la sensation de froid que cela produit. Si je me souviens bien : l’évaporation est un processus qui consomme de l’énergie (il faut allumer la gazinière pour que l’eau bouille…). L’évaporation dans l’air refroidit l’environnement, et notamment la peau. Quand il y a du vent, le phénomène d’évaporation est très rapide, et la sensation de fraicheur est nettement ressentie. En particulier, il faut se sécher en sortant de l’eau par grand vent si l’on ne veut pas attraper une pneumonie :laughing:.
    C’est la même chose pour le linge : un linge qui sèche grâce au vent finit « froid » contrairement à un ligne qui sèche grâce au Soleil (il finit « chaud »).
  2. On dit souvent quand il pleut un jour où il fait chaud : chouette, ça va apporter un peu de fraicheur. En effet, l’eau qui tombe s’évapore et refroidit l’atmosphère (dans la pratique, ça dépend de pas mal d’autres phénomènes).
    Et puis il ne faut pas oublier que, s’il pleut, c’est qu’à la base, il y a une baisse de température (au moins à l’altitude des nuages !) :wink: Cause et conséquence … conséquence et cause. :smiley:
  3. Je connaissais déjà le mécanisme de séchage du linge, mais je me pose toujours des questions sur l’impact de la température et du rayonnement solaire. En effet, j’ai déjà vu une machine sécher en 1 ou 2 heures par grand soleil et très forte température sans vent sensible (genre plein mois d’août en Corse à 900 mètres d’altitude un été caniculaire…). Alors peut-on dire que la température (ou le rayonnement) n’intervient pas dans des conditions un peu anormales mais tout de même naturelles ?
    Ah mais si, la température intervient ! Mais s’il y avait eu du vent ce jour-là, c’est en 10 minutes que c’eût été sec ! :wink: Le vent permet d’accélérer le processus. Une expérience pour vous en convaincre : tout le monde s’est déjà séché les mains avec un souffleur ? Vous voyez combien de temps ça prend ? Bon, au prochain barbecue, mouillez-vous les mains et mettez-les à côté des braises. Vous verrez que ça prendra plus longtemps pour que tout s’évapore ! :grin: (Euh, pas de bêtises, ne faites pas ça jusqu’au bout, vous risqueriez de finir avec des brûlures … :confused:)
  4. L’atmosphère d’une petite pièce fermée sans fenêtre et avec ventilation un peu vieillote, genre salle de bain de veil immeuble, peut-elle être considérée comme un système ouvert, comme ça a été écrit plus haut ? J’en doute (et le plafond boursouflé de ma salle de bain peut certainement en témoigner), mais j’aimerais avoir des avis avisés sur la question.

Non, globalement, ce n’est pas un système ouvert, à moins qu’il y ait une VMC. l’air qui passe sous la porte ou par le trou de serrure ne permet pas d’évacuer la vapeur d’eau à vitesse suffisante à l’échelle de durée d’une douche ou d’un bain. Il faut un vrai courant d’air : porte et fenêtre entrebaillées.

Ah mais si, la température intervient ! Mais s’il y avait eu du vent ce jour-là, c’est en 10 minutes que c’eût été sec ! Wink Le vent permet d’accélérer le processus. Une expérience pour vous en convaincre : tout le monde s’est déjà séché les mains avec un souffleur ? Vous voyez combien de temps ça prend ? Bon, au prochain barbecue, mouillez-vous les mains et mettez-les à côté des braises. Vous verrez que ça prendra plus longtemps pour que tout s’évapore ! Mr. Green (Euh, pas de bêtises, ne faites pas ça jusqu’au bout, vous risqueriez de finir avec des brûlures … Confused)

c’est ce qui me fait penser plutot que l’eau du linge ne s’évapore pas mais se dissocie en microgoutelletes (invisibles a l’oeil nu) >> forme liquide et non vapeur :question: car avec le feu il s’agit bien d’évaporation puisque c’est la chaleur qui intervient…
comme dans les nuages quoi (si je dis pas de conneries il me semble que dans les nuages l’eau est sous forme liquide)

jlau a écrit:

c’est ce qui me fait penser plutot que l’eau du linge ne s’évapore pas mais se dissocie en microgoutelletes (invisibles a l’oeil nu) >> forme liquide et non vapeur :question: car avec le feu il s’agit bien d’évaporation puisque c’est la chaleur qui intervient…
Non, non, avec le vent, c’est bien de la vapeur d’eau qui part ! Pas des microgoulettes (il faudrait un vent pas possible pour arriver à former des goutellettes !!!) Encore une fois, la vérification du processus est simple : si ça refroidit c’est bel et bien que c’est de l’évaporation ! :wink:
comme dans les nuages quoi (si je dis pas de conneries il me semble que dans les nuages l’eau est sous forme liquide)

Exact, comme le brouillard, comme la « fumée » au dessus d’une casserole d’eau en ébulition et comme la buée qui sort de la bouche quand on parle dehors un jour d’hiver humide.

CBP a écrit:

Non, non, avec le vent, c’est bien de la vapeur d’eau qui part ! Pas des microgoulettes (il faudrait un vent pas possible pour arriver à former des goutellettes !!!) Encore une fois, la vérification du processus est simple : si ça refroidit c’est bel et bien que c’est de l’évaporation ! :wink:

arf j’ai encore du mal^^

comment l’évaporation est elle possible si y’a pas de chaleur? a moins que le vent en lui meme augmente la pression ce qui pourrait (peut-etre) réduire la température de vaporisation :question: :question: :question:

jlau a écrit:

[quote=« CBP »]
Non, non, avec le vent, c’est bien de la vapeur d’eau qui part ! Pas des microgoulettes (il faudrait un vent pas possible pour arriver à former des goutellettes !!!) Encore une fois, la vérification du processus est simple : si ça refroidit c’est bel et bien que c’est de l’évaporation ! :wink:
arf j’ai encore du mal^^

comment l’évaporation est elle possible si y’a pas de chaleur? a moins que le vent en lui meme augmente la pression ce qui pourrait (peut-etre) réduire la température de vaporisation :question: :question: :question:
[/quote]

  1. La chaleur, ça n’existe pas. Soit tu dis : température, soit tu dis transfert thermique. Les deux choses étant fondamentalement très différentes.

  2. Ici :
    :arrow_right: la température dit à quel « équilibre » on doit arriver
    :arrow_right: la vapeur d’eau déjà présente dit si on doit continuer l’évaporation pour arriver à l’équilibre ci-dessus, ou non.
    :arrow_right: l’énergie du linge permet l’évaporation.

l’énergie du linge permet l’évaporation.

:question: :question: :question: :question: :question:

jlau a écrit:

l’énergie du linge permet l’évaporation.
:question: :question: :question: :question: :question:

L’évaporation nécessite de l’énergie. Cette énergie est prise dans le linge, dont la température diminue quand l’eau s’évapore.

KaiM a écrit:

[quote=« jlau »]

l’énergie du linge permet l’évaporation.
:question: :question: :question: :question: :question:
L’évaporation nécessite de l’énergie. Cette énergie est prise dans le linge, dont la température diminue quand l’eau s’évapore.
[/quote]

mais ceci sans que l’eau atteigne la température d’évaportaion?

jlau a écrit:

[quote=« KaiM »]

[quote=« jlau »]

l’énergie du linge permet l’évaporation.
:question: :question: :question: :question: :question:
L’évaporation nécessite de l’énergie. Cette énergie est prise dans le linge, dont la température diminue quand l’eau s’évapore.
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mais ceci sans que l’eau atteigne la température d’évaportaion?
[/quote]

Nan, mais sans voiloir te vexer (et encore moins te rabaisser) je crois que tant que tu n’auras pas fait de thermo et vu ce qu’est le diagramme (P,T), tu auras du mal … Encore une preuve par l’exemple que les profs (et les cours !) servent à quelque chose ! :wink:

Il faut avant tout comprendre que « LA » température d’évaporation de l’eau est un concept qui n’existe pas physiquement parlant. L’eau peut bouillir à gros bouillons à 20°C ! Je l’ai déjà fait !

CBP a écrit:

[quote=« jlau »]

[quote=« KaiM »]

[quote=« jlau »]

l’énergie du linge permet l’évaporation.
:question: :question: :question: :question: :question:
L’évaporation nécessite de l’énergie. Cette énergie est prise dans le linge, dont la température diminue quand l’eau s’évapore.
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mais ceci sans que l’eau atteigne la température d’évaportaion?
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Nan, mais sans voiloir te vexer (et encore moins te rabaisser) je crois que tant que tu n’auras pas fait de thermo et vu ce qu’est le diagramme (P,T), tu auras du mal … Encore une preuve par l’exemple que les profs (et les cours !) servent à quelque chose ! :wink:

Il faut avant tout comprendre que « LA » température d’évaporation de l’eau est un concept qui n’existe pas physiquement parlant. L’eau peut bouillir à gros bouillons à 20°C ! Je l’ai déjà fait !
[/quote]

non ca me vexe pas du tout c’est normal… mais j’essaie juste de comprendre^^

a 20°C? c’était quoi les conditions? faible pression?

CBP a écrit:

Et puis il ne faut pas oublier que, s’il pleut, c’est qu’à la base, il y a une baisse de température (au moins à l’altitude des nuages !) Wink Cause et conséquence … conséquence et cause. Very Happy

Ah ? :confused: Je ne me souviens pas de ça dans mes cours de météo… S’il pleut, c’est parce que les gouttes qui se forment dans le nuage (par effet Bergeron et collision) atteignent une taille suffisante pour que leur poids ne soit plus compensé par les phénomènes turbulents (ascendences) et la force d’Archimède… ? Les gouttes tombent alors au sol et s’évaporent plus ou moins rapidement dans leur chute, ce qui refroidit l’environnement.
Le refroidissement du nuage, s’il a lieu, n’influence pas grandement la température au sol : un cumulus congestus (gros cumulus) ou un cumulonimbus dont la base en été est à 1000 ou 1500 m d’altitude ne « rafraîchit pas » vraiment l’atmosphère, même si au sommet du cumulonimbus (tropopause), il fait environ -50°C…

Tes cours doivent être plus récents que mes connaissances ! :wink: J’avais appris la même chose au détail près que ce qui faisait que les gouttes devenaient trop grosses étaient la condensation de la vapeur d’eau dans le nuage du à un refroidissement. Après, c’est un effet de chaîne : les les gouttes du haut sont trop lourdes, elles tombent et entre en collision avec celle du dessous et voilà.

Pour résumer, il me semblait que la cause principale de la pluie était un refroidissement local au niveau du nuage et non une agitation locale due au vent. Et que le refroidissement du nuage n’influence pas la température au sol, OK, mais je pensais surtout au fait que si ça se refroidit en altitude par l’arrivée d’un air frais, il y a des chances pour que cet air frais arrive aussi au niveau du sol. :wink:

Boarf, l’un dans l’autre on est mouillé ! :grin:

CBP a écrit:

L’eau peut bouillir à gros bouillons à 20°C ! Je l’ai déjà fait !

C’est encore plus rigolo, quand on prend un ballon contenant de l’eau bouillante et sa vapeur, on stoppe le chauffage, on retourne le ballon fermé, et on pose sur la base plane du ballon un bon sac de glaçons dessus…Et ça se remet à bouillir ! :laughing:

Ohhhhhh faut que je la fasse celle-là ! :smiley:

Techniquement, y’a un truc pour pas se brûler les pattes en retournant le ballon (très) « chaud » ? Et pour l’étanchéité ? Tout se passe-bien ?

Ben…disons que la première fois que j’ai fait la manip, en approchant mes mains pour retourner le ballon, je me suis quand même posé la même question et puis j’ai pris une grosse pince en bois…

Quant à l’étanchéité, ca m’a aussi causé quelques angoisses…mais jusqu’à présent les bouchons ont bien tenu…

Pour que ce soit bien spectaculaire, il faut attendre que l’ébullition s’arrête avant de mettre les glaçons…