 évaporation |
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Lorsqu'un corps chimique passe de l'état liquide à l'état gazeux, ce changement d'état, appelé
vaporisation
, s'opère généralement à partir des régions du liquide qui sont les plus proches de sa surface, celle-ci pouvant initialement être en contact avec le vide comme avec un gaz qui exerce sur le fluide une certaine
pression
: le changement d'état du corps, ou évaporation, lui fait alors envahir l'espace environnant où il se répartit avec une certaine pression dénommée sa
tension de vapeur
, et qui n'est autre que sa
pression partielle
lorsque le milieu initial qui l'entoure n'est pas le vide, mais un gaz ; ce processus superficiel, parce qu'il fait perdre de la matière au liquide, diminue en même temps l'
énergie cinétique
globale d'agitation des molécules qui le composent et se traduit donc toujours par la perte d'une certaine quantité de
chaleur
, transférée du milieu liquide au milieu gazeux qui surplombe ou cerne sa surface. |
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L'évaporation n'est pas l'opposé exact de la
condensation liquide
: un corps liquide peut en effet subir le passage à l'état gazeux dans l'ensemble de son volume, et non plus seulement à travers sa surface de séparation ; c'est alors le processus d'
ébullition
qui se déclenche, dès que la
température
du volume de liquide atteint une valeur suffisamment élevée, qui dépend uniquement de la présence éventuelle et de la pression du gaz avec lequel le corps considéré est en
phase
liquide. (On connaît par exemple l'impossibilité de cuire un œuf dur au sommet du mont Blanc, la température nécessaire à la cuisson y étant supérieure à la température d'ébullition de l'eau : en effet, cette dernière température, qui est par définition égale à 100
°C
sous la
pression atmosphérique normale
, diminue peu à peu à mesure que la pression de l'
air
décroît, comme c'est le cas quand l'altitude augmente suivant la
verticale
, et elle devient ainsi voisine de 84 °C vers 4 800 m d'altitude.) |
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L'évaporation de l'eau depuis les océans d'abord, depuis les autres plans d'eau, le sol et les végétaux ensuite, constitue en
météorologie
un mécanisme essentiel d'échange et de transport d'énergie thermique, non seulement au contact de la Terre solide et liquide avec l'
atmosphère
, mais aussi au sein de cette dernière. Ce mécanisme, en un point donné de la surface ou de l'atmosphère terrestres, se poursuit systématiquement tant que la tension de vapeur de l'eau évaporée, aux alentours de ce point, n'a pas atteint la valeur de la
pression de vapeur saturante
, laquelle dépend uniquement de la température locale de l'air ; en outre, le processus d'évaporation est, pour une même température, d'autant plus rapide que la surface d'échange avec l'air environnant est plus vaste et que la différence entre la pression de vapeur saturante et la pression partielle de la
vapeur d'eau
est plus importante autour du point considéré : cette dernière relation explique un fait couramment constaté, selon lequel la vitesse d'évaporation croît avec la température, mais également avec le
vent
, dont la
force
et la
turbulence
contribuent très sensiblement à disperser la vapeur d'eau générée par l'évaporation, et donc, à maintenir une différence plus large entre pression de vapeur saturante et pression partielle dans les environs immédiats de la surface d'échange. |
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