Diagrammes de l'eau.

Plusieurs diagrammes sont utilisés pour présenter les caractéristiques de l'eau.

Le diagramme dit de phase : on peut désigner l'état de l'eau suivant la pression et la température.
Le diagramme enthalpie - pression qui permet de visualiser l'énergie thermique que contient une phase (ou un mélange) en fonction de la température : son intérêt est d'être identique (après "aménagements") à celui utilisé par les frigoristes.

Le diagramme entropique n'est pas présenté : il présente l'entropie du fluide en fonction de la température.

L'eau peut exister sous trois états :

l'état solide : la glace ;
l'état liquide ;
l'état gazeux : la vapeur.

Le passage de l'un à l'autre de ces états nécessite un apport ou une perte d'énergie et porte un nom spécifique.
On utilise dans le langage technique le terme de condensation pour désigner le passage de la vapeur au liquide.
Voir : pour le terme de vapeur (on devrait plutôt utiliser le terme de gaz).

Un comportement intéressant est celui de la transition solide - liquide.
En effet si l'on prend de la glace et qu'on augmente la pression on voit qu'elle va fondre.
C'est ainsi que sous la pression d'un patin sur la glace celle-ci va fondre et les patineurs évoluer sur un film d'eau liquide. L'eau se ressolidifiant derrière le patin.

Pour une température donnée le passage d'un état à l'autre ne peut se faire qu'à une pression fonction de cette température (et inversement).
Le point triple précise la pression et la température pour lesquelles on peut avoir coexistence des 3 états (0,01ºC et 611 Pa).
Au dessus du point critique (374ºC et 221 bars) il n'y a plus de différence entre l'état liquide et l'état gazeux : on désigne ce fluide par le terme d'hypercritique.

Le passage de l'état liquide à l'état vapeur demande une quantité d'énergie sous forme thermique (à pression constante c'est la grandeur enthalpie).

On définit le titre en vapeur (respectivement le titre en liquide) par la distance qui sépare le point caractéristique d'un mélange liquide + vapeur du point caractéristique du liquide seul : rapport de l sur L.

Diagrammes de phases et de Mollier :

Diagramme 2D
Diagramme 3D
Un diaporama sur les phases de l'eau (niveau débutant)

et... sur ce site :

On peut aussi utiliser une échelle logarithmique sur les pressions : on obtient le diagramme ci-contre.

Évolutions (simplifiées) de la vapeur :