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Fluides7 min + exercicesÀ étudier

Corps purs, azéotropes et zéotropes

La relation entre liquide et vapeur explique le glissement, la charge des mélanges et les précautions après une perte de fluide.

LE REPÈRE VISUEL

Bulle, rosée et température du tube

LIQUIDEDIPHASIQUEVAPEURBulle -11,4 °CRosée -3,6 °CTube 2,4 °CTempérature croissante →
Exemple R454C à 300 kPa relatifs, table Chemours : bulle −11,4 °C ; rosée −3,6 °C. Tube vapeur fictif à 2,4 °C : SC = 6 K.

01Corps pur à l’équilibre

Un corps pur, sous sa température critique et à pression donnée, possède une température de saturation liquide-vapeur unique. Pendant son changement d’état idéal à pression constante, la température reste constante. Cela ne signifie pas que tout le tube est à cette température : une vapeur peut être surchauffée et un liquide sous-refroidi.

02Azéotrope et quasi-azéotrope

Un azéotrope présente une composition de liquide et de vapeur identique au point azéotropique considéré. Son comportement peut approcher celui d’un corps pur pour le changement d’état dans la plage utile. « Quasi azéotropique » décrit un faible glissement, sans faire d’un mélange série 400 une substance pure. Les données exactes restent dépendantes de la pression et de la composition.

03Zéotrope : deux compositions et deux bornes

À une pression donnée, la première bulle apparaît à la température de bulle et la dernière goutte disparaît à la température de rosée. Entre ces bornes, le liquide et la vapeur n’ont pas la même composition. La température varie pendant le changement d’état à pression constante. Dans un évaporateur réel, la détente introduit déjà de la vapeur et la perte de charge modifie la pression ; le glissement effectivement observé n’est donc pas toujours le glissement total de la table.

04Fractionnement et gestion après fuite

Un soutirage prolongé en phase vapeur d’un mélange peut modifier la composition restante. Le prélèvement en liquide permet généralement de mieux préserver la formulation. Après une fuite, l’effet dépend du type de mélange, de la phase perdue et des conditions ; ne pas affirmer que tout mélange est définitivement inutilisable après toute fuite, ni qu’un appoint est toujours acceptable. Suivre l’évaluation et la procédure du fournisseur et de l’équipement.

Les repères du chapitre

Les repères du chapitre
NotionInterprétationPoint de contrôle
BullePremière vapeur à partir du liquideRéférence liquide
RoséeDernier liquide à l’évaporationRéférence vapeur
GlissementÉcart entre les bornesDépend de la pression
UN EXEMPLE CONCRET

Le R454C contient 21,5 % de R32 et 78,5 % de R1234yf en masse. À 300 kPa relatifs, l’extrait constructeur donne −11,4 °C en bulle et −3,6 °C en rosée : 7,8 K entre les bornes.

LE PIÈGE À ÉVITER

Le glissement ne doit pas être ajouté arbitrairement à une température mesurée. Il faut choisir la température de bulle ou de rosée selon la grandeur à calculer.

À EXPLIQUER OU À TRAVAILLER EN FORMATION

Compare le comportement d’un corps pur et d’un mélange dans l’atelier de glissement, puis explique le risque d’un prélèvement vapeur.

« Étudiée » est un repère personnel ; cela ne valide ni un geste ni une habilitation.