« Point d'ébullition » : différence entre les versions
| Ligne 16 : | Ligne 16 : | ||
Une application courante de l'interdépendance entre température d'ébullition et pression d'ébullition est l'[[autocuiseur]]. C'est grâce à une augmentation de la pression (couramment de l'ordre du [[Bar (unité)|bar]]) que l'on peut faire passer la température d'ébullition de l'eau de {{tmp|100|°C}} ({{unité|212|°F}}) à environ {{tmp|120|°C}} ({{unité|248|°F}}). Ces deux températures correspondent bien à des températures d'ébullition. Cependant, seule la valeur de {{tmp|100|°C}} est une valeur prise dans l'état standard, et par là la température standard d'ébullition de l'eau. |
Une application courante de l'interdépendance entre température d'ébullition et pression d'ébullition est l'[[autocuiseur]]. C'est grâce à une augmentation de la pression (couramment de l'ordre du [[Bar (unité)|bar]]) que l'on peut faire passer la température d'ébullition de l'eau de {{tmp|100|°C}} ({{unité|212|°F}}) à environ {{tmp|120|°C}} ({{unité|248|°F}}). Ces deux températures correspondent bien à des températures d'ébullition. Cependant, seule la valeur de {{tmp|100|°C}} est une valeur prise dans l'état standard, et par là la température standard d'ébullition de l'eau. |
||
{{clr}} |
|||
== Point d'ébullition standard == |
== Point d'ébullition standard == |
||
Version du 9 mars 2020 à 13:49
Cet article ne cite pas suffisamment ses sources ().
Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ».
En pratique : Quelles sources sont attendues ? Comment ajouter mes sources ?
Ne doit pas être confondu avec Point de condensation (mathématiques).
On appelle point d'ébullition d'un corps les conditions de température et de pression qui doivent être réunies pour qu'il passe rapidement de l'état liquide à l'état gazeux[1] (il est en ébullition). Le point de condensation désigne le processus inverse, se produisant au même point.
Corps purs
Dans le cas d'un corps pur, les points d'ébullition forment dans le diagramme de phase la courbe qui sépare la zone liquide de la zone gazeuse. C'est-à-dire que pour une pression donnée, l'ébullition se produit à une température fixe.
Dans ce cas, le point d'ébullition est identique au point de condensation, qui représente les conditions nécessaires au passage de l'état gazeux vers l'état liquide.
Cas de l'eau
L'échelle de température Celsius était à l'origine définie de telle manière que la température d'ébullition de l'eau à la pression d'une atmosphère soit 100 °C. La définition de la pression standard a été affinée depuis, et l'on prend en compte pour le calcul du point d'ébullition la chaleur nécessaire au changement d'état (égale à environ 2 250 J/g pour l'eau), de sorte que le point d'ébullition de l'eau à la pression standard est actuellement de 99,98 °C (211,964 °F). À titre de comparaison, au sommet du mont Everest, à 8 848 m d'altitude, la pression est d'environ 34 kPa et le point d'ébullition de l'eau est de 71 °C[2].
Une application courante de l'interdépendance entre température d'ébullition et pression d'ébullition est l'autocuiseur. C'est grâce à une augmentation de la pression (couramment de l'ordre du bar) que l'on peut faire passer la température d'ébullition de l'eau de 100 °C (212 °F) à environ 120 °C (248 °F). Ces deux températures correspondent bien à des températures d'ébullition. Cependant, seule la valeur de 100 °C est une valeur prise dans l'état standard, et par là la température standard d'ébullition de l'eau.
Point d'ébullition standard
Dans les tables de thermodynamique des produits chimiques, on n'indique pas tout le diagramme de phase, mais seulement la température d'ébullition dans l'état standard, c'est-à-dire à la pression d'une atmosphère (1 013,25 hPa). Ce point d'ébullition est alors appelé point d'ébullition standard, et la température température d'ébullition standard. Le terme point d'ébullition est souvent employé pour désigner la température d'ébullition standard dans le langage courant, en supposant la pression fixée.
Le tableau suivant donne les températures d’ébullition des éléments à l'état standard à 1 atm, exprimées en °C[3] :
| H −252,8 |
He −268,9 | |||||||||||||||||
| Li 1 342 |
Be 2 471 |
B 4 000 |
C 3 825 |
N −195,8 |
O −183 |
F −188,1 |
Ne −246,1 | |||||||||||
| Na 882,9 |
Mg 1 090 |
Al 2 519 |
Si 3 265 |
P 280,5 |
S 444,6 |
Cl −34 |
Ar −185,8 | |||||||||||
| K 759 |
Ca 1 484 |
Sc 2 836 |
Ti 3 287 |
V 3 407 |
Cr 2 671 |
Mn 2 061 |
Fe 2 861 |
Co 2 927 |
Ni 2 913 |
Cu 2 562 |
Zn 907 |
Ga 2 204 |
Ge 2 833 |
As 616 |
Se 685 |
Br 58,8 |
Kr −153,3 | |
| Rb 688 |
Sr 1 382 |
Y 3 345 |
Zr 4 409 |
Nb 4 744 |
Mo 4 639 |
Tc 4 265 |
Ru 4 150 |
Rh 3 695 |
Pd 2 963 |
Ag 2 162 |
Cd 767 |
In 2 072 |
Sn 2 602 |
Sb 1 587 |
Te 988 |
I 184,4 |
Xe −108,1 | |
| Cs 671 |
Ba 1 897 |
* |
Lu 3 402 |
Hf 4 603 |
Ta 5 458 |
W 5 555 |
Re 5 596 |
Os 5 012 |
Ir 4 428 |
Pt 3 825 |
Au 2 856 |
Hg 356,6 |
Tl 1 473 |
Pb 1 749 |
Bi 1 564 |
Po 962 |
At | Rn −61,7 |
| Fr | Ra | ** |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| ↓ | ||||||||||||||||||
| * |
La 3 464 |
Ce 3 443 |
Pr 3 520 |
Nd 3 074 |
Pm 3 000 |
Sm 1 794 |
Eu 1 529 |
Gd 3 273 |
Tb 3 230 |
Dy 2 567 |
Ho 2 700 |
Er 2 868 |
Tm 1 950 |
Yb 1 196 | ||||
| ** |
Ac 3 198 |
Th 4 788 |
Pa | U 4 131 |
Np | Pu 3 228 |
Am 2 011 |
Cm 3 100 |
Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | ||||
Mélanges
Dans le cas d'un mélange, le point d'ébullition dépend non seulement de la pression et de la température, mais aussi de la concentration des différents composants du mélange et des réactions chimiques qui se produisent entre eux. Les différents composants s'évaporant à des vitesses différentes, leurs concentrations relatives évoluent pendant l'ébullition : on parle alors de distillation. La température ne reste pas constante, mais suit cette évolution. Les bouilleurs de cru utilisent cette variation pour estimer la proportion d'alcool restant dans le moût qu'ils distillent : à 100 °C, tout l'alcool est évaporé, il ne reste que de l'eau.
Évaporation sans ébullition
Les liquides peuvent aussi passer sans ébullition de l'état liquide à l'état gazeux, à des températures plus basses que celle du point d'ébullition : il s'agit alors d'évaporation et non pas d'ébullition. C'est ainsi que les routes sèchent après la pluie et le linge après avoir été lavé, sans qu'ils soient chauffés à 100 °C.
Notes et références
- « Le point d'ébullition », sur alloprof.qc.ca (consulté le ).
- West, J. B., « Barometric pressures on Mt. Everest: New data and physiological significance », Journal of Applied Physiology, vol. 86, no 3, , p. 1062–6 (PMID 10066724, DOI 10.1152/jappl.1999.86.3.1062)
- (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 90e éd., 2804 p., relié (ISBN 978-1-420-09084-0).
