La chaleur latente de vaporisation
En général, lorsqu’un matériau passe de phase à solide ou de liquide à gaz, une certaine quantité d’énergie intervient dans ce changement de phase. En cas de changement de phase liquide en phase gazeuse, cette quantité d’énergie est appelée enthalpie de vaporisation (symbole ∆H vap ; unité: J), également appelée chaleur de vaporisation (latente) ou chaleur d’évaporation. La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée à une substance ou retirée de celle-ci pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces d’attraction intermoléculaires et doit également fournir l’énergie nécessaire à la détente du gaz (le travail pΔV). Lorsque de la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle se produit cette transformation.
Chaleur de vaporisation latente – eau à 0,1 MPa (pression atmosphérique)
h lg = 2257 kJ / kg
Chaleur latente de vaporisation – eau à 3 MPa (pression à l’intérieur d’un générateur de vapeur)
h lg = 1795 kJ / kg
Chaleur latente de vaporisation – eau à 16 MPa (pression à l’intérieur d’un pressuriseur )
h lg = 931 kJ / kg
La chaleur de vaporisation diminue avec l’augmentation de la pression, tandis que le point d’ébullition augmente. Il disparaît complètement à un certain point appelé le point critique . Au-dessus du point critique, les phases liquide et vapeur ne peuvent pas être distinguées et la substance est appelée fluide supercritique .
La chaleur de vaporisation est la chaleur nécessaire pour vaporiser complètement une unité de liquide saturé (ou condenser une unité de masse de vapeur saturée) et elle est égale à h lg = h g – h l .
La chaleur nécessaire pour fondre (ou congeler) une unité de masse à la substance à pression constante est la chaleur de fusion et est égale à h sl = h l – h s , où h s est l’enthalpie du solide saturé et h l est l’enthalpie du liquide saturé.
Chaleur latente de vaporisation – eau à 0,1 MPa. Partie dominante de la chaleur absorbée.
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