Bonjour,
 
J'ai un petit problème concernant un exercice de thermodynamique sur les changements de phase, je vous écrit l'énoncé:
 
"Une chaudière fermée par un robinet, de volume V=150l contient unniquement de l'eau liquide en équilibre avec sa vapeur. La masse totale de l'eau est 1 kg. Initialement, l'estest à la température de 20°.
1) On porte l'eau a 180°. Représenter la transformation dans le diagramme(P,V).
2) Calculer : _ le taux de vapeur saturante à 20° et 180°
                  _ la variation d'entropie du mélange liquide-vapeur.
On donne la pression de vapeur saturante à 20° (0.02 atmsphère) et à 180° (11 atmosphère)"
nous avons eu a part les données des volumes massiques de l'eau et de la vapeur à 20 et 180° pour répondre à la 1ere partie de la question 2
 
j'ai réussi la question 1 et la premiere partie de la question 2 Mais je n'arrive pas à déterminer la variation d'entropie.
Je sais que sur le palier de changement de phase de l'eau et vapeur j'ai : deltaH=TdeltaS=L. Donc, par exemple, pour la vapeur en fonction de sa proportion (x) j'aurai : deltaS= (xL)/T mais seulement je ne connais pas L ni H.
 
De plus, je sais aussi que deltaU= bilan des force de travail et de chaleur donc  
deltaU= Lvapeur *x - P*x*(Vvapeur -Vliquide).
 
le x vapeur et le x liquide étant calculés a la question précédente p étant pression saturante mais je en connais pas deltaU.
 
Voila avec tout ça je n'arrive pas à résoudre le problème . pourriez-vous m'aider s'il vous plait.
 
Je vous remercie d'avance.
 
Coridalement.
Charlotte

Si tu prend comme système l'ensemble de l'eau , la transformation se fait a volume constant (150L), donc exit les forces de pression.
 
L'entropie est une fonction d'état, elle ne dépend donc pas du chemin suivi.
Tu peux donc prendre comme chemin:
_on évapore l'eau a 20°, jusqu'a atteindre la compostion a 180°, et on chauffe a 180°C, donc detlaS=(masse d'eau vapeur a 180°)*Lvap(20°)/(293K)+Cvln(453/293), avec Cv la capacité de ton mélange eau liquide + vapeur, à la composition finale  à 180°
_on chauffe d'abord le mélange et on évapore après.
 
Dans les deux cas on part du meme état initial et on arrive au meme etat final, le choix d'un des 2 chemins se fait selon les données que tu a.
 
Que quelqu'un qme corrige si j'ai trop simplifié le problème.

Je ne comprends pas "on évapore l'eau a 20°, jusqu'a atteindre la compostion a 180°, et on chauffe a 180°C" en fait c'est le "jusqu'à atteindre la composition a 180°" puiqu'apres on chauffe a 180°.
 
Et dans l'énoncé je n'ai pas les données de Lv et Cv, comment je peux les calculer ?

Bah le Cv de l'eau gazeuse c'est pas bien dur, si tu considere que c'est un gaz parfait.
Et celui de l'eau liquide, c'est pareil que Cp que tu a peut-être.
 
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En fait c'est un chemin fictif, parce que tu ne sait pas vraiment ce qui se passe quand tu passe de 20° a 180°,, donc le but c'est de trouver un chemin fictif qui simplifie les calculs et qui arrive au même état final, pour que le variation d'entropie soit la même.
 
Tu pars de 2kg d'eau a 20°, tu arrive a (2-m) kg d'eau liquide et m de vapeur d'eau a 180°.
 
Je propose donc d'évaporer l'eau a témpérature constante jusqu'a arriver a 2-m kg d'eau liquide et m de vapeur (c'est la composition finale).
Ensuite on chauffe jusqu'a obtenir 180° (témperature finale).
 
On peut aussi faire l'inverse.
 
Ce qui est bizarre c'est qu'on te donne pas la chaleur latente de vaporisatio, t'es sur que tu l'a nulle par?
T'es en quelle classe?

oui sur que j'ai pas la LV. Je suis en 2eme année de licence physique chimie

T'as des graph ? tu connais la formule de clapeyron?

mais il nous donnes les pressions saturantes, moi je pense qu'il faut les utiliser car sur le palier (liquide vapeur), a 20° par ex, la pression est constante et c'est les pressions saturantes de vapeur et de liquide mais bon je vois pas comment lol

a la question une on a du faire le graphe sinon oui je ocnnais la frmule de clapeyron: ici (dP/dT)equilibre=Lvap/(Vvap-Vliq)

Ca c'est utile uniquement si on te file un graphe :-(.
Je vois pas trop comment avoir Lvap.

bon ben c qu'elqu'un a une idée en plus n'hésitez pas merci