0112-4ACh2. Vaporisation de l’eau dans une chaudière

La formule de Duperay permet d’estimer la valeur de la pression de vaporisation en fonction de la température, pour une pression comprise entre 1 et 40 bar et avec une précision inférieure à 0,50 %. Considérons une chaudière cylindrique de section S, remplie d’eau (voir figure ci-dessous). On chauffe cette enceinte de 100°C à 200°C. Soient P1 et T1 les pression et température dans l’état initial, puis P2 et T2 les pression et température dans l’état final. On supposera que la vapeur d’eau se comporte comme un gaz parfait.

Fig.: Chaudière

1-) On admet que dans les deux états le système est en équilibre liquide/vapeur, déterminer la valeur de la pression P2.

2-) Quelle est la valeur de la différence d’altitude de l’eau liquide  x, entre les états initial et final (on supposera x <<< H)?

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