Etude du point critique
Référence : EXP 300 041
Cette expérience va vous permettre l'étude de la compressibilité et la liquéfaction d'un gaz (ici l'hexafluorure de souffre). L'appareil permet d'atteindre la pression et la température critique.
En travaux pratiques, il sera utilisé pour construire le réseau des isothermes dans le diagramme de Clapeyron.
Lors de vos démonstrations de cours, on montrera la liquéfaction du gaz, on suivra l'évolution des volumes respectifs liquide-gaz au cours de la compression. On montrera également la continuité des états gazeux et liquide au dessus du point critique en réalisant l'expérience classique de contournement du point critique.
DIAGRAMMES DE CLAPEYRON
Après avoir mis en place la circulation d'eau dans la jaquette, on règle le thermostat sur la température voulue. Une fois la température stabilisée, on commence la compression du gaz situé à l'intérieur de l'éprouvette, grâce au volant situé sous l'appareil. Une fois la pression stabilisée, on relève les valeurs correspondantes au volume (V) et à la pression (P). On continue cette compression lentement et par palier. Pour chaque palier, on relève V et p, jusqu'à atteindre 45 bars. On recommence cette manipulation pour des températures croissantes jusqu'à atteindre 50°C. On peut ensuite tracer les diagrammes de Clapeyron.
CONTOURNEMENT DU POINT CRITIQUE
On règle la température sur 42°C, puis on se place au voisinage du point critique, soit environ 35 bars. On baisse la pression à l'aide du volant jusqu'à disparition du liquide. On obtient une transition liquide-gaz. On procède ensuite au réchauffement du système jusqu'à 48°C. Une fois cette température atteinte, on comprime à nouveau le gaz jusqu'à 45 bars. On n'observe aucun ménisque. On passe ensuite à une phase de refroidissement jusqu'à 42°C. Puis on abaisse la pression pour revenir à la position d'origine (soit 35 bars). On obtient de nouveau la transition liquide-gaz.
En réalisant ces étapes, le fluide aura été successivement à l'état de vapeur, à l'état hypercritique et à l'état liquide sans que l'on puisse à aucun moment observer une transition entre ces états.
OPALESCENCE CRITIQUE
L'opalescence critique est un phénomène que l'on peut observer à l'interface d'un fluide au voisinage du point critique. Pour cela on règle la température pour qu'elle atteigne 45°C, puis on augmente la pression à l'aide du volant pour se rapprocher du point critique. Une fois ces deux conditions atteintes, on fait baisser la pression, la lumière qui traverse le milieu formé autour du point critique est diffusée et prend une teinte bleutée.
SUJETS ABORDES
> Diagrammes de Clapeyron
> Loi des états correspondants
> Contournement du point critique
> Courbe de pression de vapeur saturante
> Point critique
> Diagramme d'Amagat
> Opalescence critique
COMPOSITION
EXP 300 042 : Etude du point critique (BASE)
| Référence | Désignation | quantité | | PHD009960 | Appareil du point critique (nv modèle avec mano numérique) | 1 | | PHD009660 | Bain thermostatique | 1 |
* : La pompe à vide et le piège à vide sont nécessaire pour la mise en service et la maintenance, pas pour les TPs. Si vous souhaitez plusieurs expériences de l'étude du point critique, vous n'avez besoin de ces 2 produits qu'en 1 seul exemplaire dans votre laboratoire.
COMPOSITION
EXP 300 041 : Etude du point critique (COMPLET)
| Référence | Désignation | quantité | | PHD009960 | Appareil du point critique (nv modèle avec mano numérique) | 1 | | PHD009660 | Bain thermostatique | 1 | | PHD008898 | Pompe à vide * | 1 | | PHD009953 | Piège à vide * | 1 |
* : La pompe à vide et le piège à vide sont nécessaire pour la mise en service et la maintenance, pas pour les TPs. Si vous souhaitez plusieurs expériences de l'étude du point critique, vous n'avez besoin de ces 2 produits qu'en 1 seul exemplaire dans votre laboratoire.
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GENIE ELECTRIQUE
QCM
