Pression de vapeur d'un fluide

La pression de vapeur, qui influence l’ébullition et la cavitation, est la pression exercée par une vapeur en équilibre avec son liquide à une température donnée et indique la tendance des molécules à s’échapper de la surface du liquide.

Dans un récipient fermé et évacué, les molécules liquides s’échappent dans l’espace, augmentant la pression jusqu’à ce que l’équilibre soit atteint, où le taux de molécules qui s’échappent est égal au taux de retour. Cette pression d’équilibre est la pression de vapeur.

La pression de vapeur dépend de la température. À mesure que la température augmente, les molécules gagnent de l’énergie cinétique, surmontant les forces intermoléculaires et s’échappant plus facilement dans la phase vapeur, ce qui augmente la pression de vapeur.

Par exemple, l’eau à 100 °C a une pression de vapeur de 101,3 kPa, ce qui correspond à la pression atmosphérique au niveau de la mer, ce qui la fait bouillir. À des altitudes plus élevées, avec une pression atmosphérique plus basse, l’eau bout à des températures plus basses car sa pression de vapeur correspond plus rapidement à la pression atmosphérique réduite.

La surveillance de la pression de vapeur est cruciale dans la conception et le fonctionnement des pompes et des turbines afin d’éviter la cavitation.

La cavitation se produit lorsque la pression locale du fluide descend en dessous de la pression de vapeur, formant des bulles de vapeur qui s’effondrent violemment, endommageant l’équipement.