Comment pouvons-nous déplacer l’eau ?

La cohésion de l’eau est extraordinairement élevée, ce qui signifie que nous pouvons déplacer l’eau dans n’importe quelle direction. Écoutez le professeur Søren Rud Keiding nous expliquer les subtilités du débit et de la pression de l’eau.

Il est possible de déplacer l’eau dans la direction de notre choix. Tout dépend souvent des matériaux utilisés, de la quantité d’énergie requise et, en finalité, de la praticité et du prix du déplacement d’eau. Une entreprise comme Grundfos est, par nature, très encline à comprendre les caractéristiques de base de l’eau.

Nous pouvons ainsi contrôler le flux et la pression lors du pompage d’eau liquide. Si vous voulez comprimer de l’eau liquide, lorsque vous la poussez, par exemple, l’une des propriétés les plus fascinantes de l’eau liquide fait qu’elle est presque impossible à comprimer.

Au fond de l’océan, au point le plus profond, 10 km sous la surface, le poids de l’eau qui se trouve au-dessus est d’environ 10 000 tonnes. Malgré cela, l’eau n’est comprimée que de quelques pour cent. La compression de l’eau est donc extrêmement difficile. Si l’eau ne se comprimait pas du tout, la surface de l’océan serait 50 m plus haut dans le monde entier.

Toutes proportions gardées, la compression d’une roche est plus facile que la compression d’eau liquide. Un autre exemple de la très faible compressibilité de l’eau est la découpe au jet d’eau. L’eau sort de petites buses à une pression extrêmement élevée.

Ce procédé est très efficace pour une découpe ultra-nette des matériaux. Il ne fonctionne que parce que la compressibilité de l’eau liquide est aussi faible qu’elle l’est. La hauteur de pompage est un terme bien connu des ingénieurs du domaine. Il s’agit de la hauteur de la colonne d’eau que vous pouvez pomper. C’est une question scientifique réellement intéressante qui fait toujours débat dans les différentes analyses. L’origine de la hauteur de pompage de l’eau génère des désaccords.

Pour certains, elle est avant tout due à l’influence de la pression atmosphérique et de la gravité, mais pour d’autres, c’est la cohésion de l’eau liquide qui joue un rôle. Le fait est que l’eau liquide se compose de liaisons extrêmement solides.

Si vous voulez hisser de l’eau liquide, vous devez comprendre les liaisons hydrogène. Comme indiqué précédemment, les liaisons hydrogène sont la clé de l’origine des propriétés inhabituelles de l’eau, en particulier de la cohésion si élevée de l’eau liquide.

Qu’il faille pousser l’eau, la comprimer, la pomper, la tirer ou encore la faire bouillir, on en revient toujours aux liaisons hydrogène et à la quantité d’énergie utilisée. Si vous tirez de l’eau dans une colonne, la cohésion de l’eau, son adhérence, dépend des liaisons hydrogène et de la quantité d’énergie utilisée pour briser ces liaisons hydrogène.

Et l’énergie utilisée pour briser la liaison hydrogène est aussi l’énergie utilisée pour faire bouillir un liquide. Faire bouillir un liquide, ce qui le fait s’évaporer, consiste, en bref, à briser les liaisons hydrogène.

Ainsi, lorsque nous étudions l’eau, nous devons étudier la quantité d’énergie requise pour briser la liaison hydrogène. Avec cette donnée, nous connaissons l’énergie nécessaire pour faire bouillir l’eau.

Aperçu du module

Modules
Modules: 6
Temps de réalisation
Temps de réalisation: 30 minutes
Niveau de difficulté
Niveau de difficulté: Intermédiaire