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Bricolages, techniques, astuces et bidouilles 6

Faire fondre de la neige par sur-pression

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share posté le 13 oct.

jeanpatriceveilhan
Etourneau
(94 messages)
Inscription : 10/05/12

Message privé
En randonnée hivernale, faire fondre de la neige pour boire paraît incontournable. Mais gourmand en gaz ou en essence, donc en énergie non renouvelable. Et notoirement assez long et rébarbatif (c'est l'impression qui ressort de mes lectures; je n'ai personnellement jamais eu à essayer jusqu'à maintenant)

Je me demandais si cela fonctionnerait de la faire fondre par suppression. Le fameux PV=nRT. Sauf que je n'ai pas un niveau suffisant en physique pour valider le concept. Et je fais appel à ceux qui l'ont pour éclairer ma curiosité, voire aboutir à qqch d'efficient.

Mon idée est la suivante. Avoir avec soi un pulvérisateur de jardin bien isolé (ce n'est pas très lourd, surtout si c'est mutualisé dans le cas d'une randonnée à plusieurs). Le remplir de 5 litres de neige. Fermer et pomper jusqu'à 4 bars environ. Est-ce que cela ferait fondre la neige? Est-ce que l'on récupérerait ainsi 1 litre d'eau environ?

(Quand on remplit d'eau un pulvérisateur et qu'on le met en pression, je n'ai pas l'impression que l'eau s'échauffe sensiblement! Je ne vois donc pas pourquoi la neige le ferait. Mais, dans la formule, si P est x4, T en kelvin est bien multiplié par 4 aussi, non? Où est mon erreur?)

Si un pulvérisateur de jardin ne fonctionne pas, peut-on imaginer un système par pompage qui fonctionnerait? (Je pense aux pompes de vélo en alu qui deviennent parfois très chaudes quand on pompe...)

J'imagine que je ne suis pas le premier à penser à cela, et que si personne n'utilise cette technique, c'est qu'elle ne fonctionne pas. Mais j'aimerais bien que quelqu'un ait les connaissances scientifiques afin de m'expliquer pourquoi. Merci d'avance à quelqu'un qui, intéressé par la question, prendrait ce temps...
share posté le 14 oct. mis à jour le 14 oct.

FrançoisB
Etourneau
(74 messages)
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Lieu : Luchon (31) / La Forêt F. (29)

Message privé
Il y a quelques soucis :
- D'un point vue théorique, ce n'est pas la formule PV=NRT qui décrit les changements de phase, ce sont les formules de Clapeyron. Mais qu'importe, d'autant que l'eau est une exception : c'est l'un des très rares corps qu'on peut faire fondre en le comprimant à température constante. (d'habitude c'est l'inverse)
- En pratique :
  • même à température constante, il faut apporter une grande quantité de chaleur pour provoquer la fusion
  • une fois l'eau liquide, il faudra qu'elle le reste. Donc soit on se met à la même pression qu'elle pour la boire, soit on la ramène à pression ambiante en la maintenant en surfusion par un moyen qui reste à définir
  • enfin boire un liquide à -15 °C, c'est pas une bonne idée, à mon avis :)
François
share posté le 15 oct.

Olivier
Caribou
(1686 messages)
Inscription : 27/04/06

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Eh oui, et un gros problème que l'on a avec la neige c'est qu'il faut beaucoup d'énergie juste pour le changement de phase. En fait je crois me souvenir qu'il faut autant d'énergie pour faire passer 1l d'eau de 0°C à 70°C qu'il en faut pour faire passer un kg de neige (à 0°C) de l'état solide à l'état liquide. Voila pourquoi c'est si long de faire fondre de la neige et pourquoi on peut skier sur une "longue" période de l'année :)
Et pourquoi pas ?
share posté le 15 oct. mis à jour le 15 oct.

khutzeymateen
Milan noir
(403 messages)
Inscription : 02/06/06

Message privé
Je pense aux pompes de vélo en alu qui deviennent parfois très chaudes quand on pompe...)

Bonsoir,attention c'est pas la même chose...une pompe de vélo s'échauffe tout bêtement parce que ce sont deux pièces métalliques qui frottent l'une contre l'autre
Pour le x4 rapidement et vite fait bien fait rien ne prouve que ça soit linéaire.
En thermodynamique on n'obtient pas forcément toujours des courbes linéraires, consulter Wilkipedia à ce sujet.
Ensuite pour faire fondre de la neige il faut sacrément de pression à température constante

Juste une dernière petite chose un peu hors-sujet, faire attention en consommant trop de neige fondue elle n'est pas assez minéralisée donc on risque d'avoir des problèmes pour digérer après :) bref aller au petit coin plus souvent :D
share posté le 16 oct.

jeanpatriceveilhan
Etourneau
(94 messages)
Inscription : 10/05/12

Message privé
Merci à vous trois d'avoir pris le temps d'éclairer ma lanterne. Donc ça ne marche pas (ça je m'en doutais un peu puisque personne ne le faisait), mais maintenant je sais un peu pourquoi :)
Et au lieu de m'en désoler, je vais me ranger à l'optimisme d'Olivier: Cette fichue énergie de changement de phase videra peut-être mon réchaud... mais elle me garantit la beauté du paysage hivernal. Alors l'un dans l'autre, oui, c'est plutôt bien fait !
Merci encore pour vous explications.
share posté le 16 oct.

FrançoisB
Etourneau
(74 messages)
Inscription : 30/04/08
Lieu : Luchon (31) / La Forêt F. (29)

Message privé
Il est effectivement possible de chauffer de l'air en le comprimant, et même beaucoup : plus de 100°C en le comprimant à 4 bars. Malheureusement l'inertie thermique de l'air est très faible devant celle de l'eau, et encore plus faible devant l'énergie nécessaire au changement de phase (eau gelée -> eau liquide). Donc la température du mélange eau+air variera à peine, pas assez pour faire fondre une quantité d'eau intéressante.
François
share posté le 16 oct.

Olivier
Caribou
(1686 messages)
Inscription : 27/04/06

Message privé
Un réchaud optimisé améliore un peu la donne (mais ça veut dire gaz) pour faire fondre de la neige, je me souviens lors d'une traversée du Vercors à ski pulka que l'on faisait fondre la neige pour nos compagnons de route pour qui ça mettait beaucoup beaucoup plus de temps avec leur réchaud traditionnel. 
Et pourquoi pas ?
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