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Comment l'eau dans le radiateur ne bout pas ?
Question
Je me demande pourquoi exactement l'eau du système de refroidissement d'une voiture ne bout pas. Le point d'ébullition de l'eau est de 212 F et les températures de fonctionnement normales du moteur peuvent atteindre 250 F.
Je sais que l'antigel agit également comme anti-ébullition, mais une fois j'ai fait couler de l'eau pure dans un système de refroidissement et il n'a jamais surchauffé.
Je pensais que parce que le système de refroidissement est fermé à l'atmosphère, il peut changer le point d'ébullition - toute vapeur qui se forme devrait comprimer l'eau (ce qui ne peut pas être fait) ou doivent surmonter le bouchon du radiateur. Mais je ne suis pas sûr de tout ça.
Qu'est-ce qui donne ?
Réponse populaire
Parce que le système est maintenu sous pression et que cela élève le point d'ébullition du fluide.
Cela explique également pourquoi il est dangereux d'ouvrir des systèmes chauds - la dilatation rapide lorsque le fluide atteint l'équilibre peut provoquer des brûlures ...
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Comme l'indique une autre réponse, cela est dû à la pression, mais voici quelques informations supplémentaires pour que vous compreniez peut-être mieux.
Vous trouverez ci-dessous un graphique qui montre comment la relation avec la pression affecte le point d'ébullition de l'eau (< a href="https://www.engineeringtoolbox.com/boiling-point-water-d_926.html" rel="nofollow noreferrer">de ce site Web) :
Dans le graphique, il utilise 14,7 psi comme pression atmosphérique au niveau de la mer. Lorsque la pression augmente, le point d'ébullition augmente également. Un système de refroidissement typique fonctionne entre 16 psi et 22 psi (je pense que c'est aussi haut que j'ai vu, mais cela ne veut pas dire qu'ils ne les font pas plus haut). Sur le graphique, vous ajouteriez la pression du système de refroidissement (utilisons 16 psi comme exemple ici). La pression totale du système serait d'environ 31 psi (14,7 pour la pression au niveau de la mer plus 16 pour la pression du système). Cela mettrait le point d'ébullition de l'eau entre 250° et 254°F. C'est juste de l'eau. Lorsque vous ajoutez des solutions antigel/ébullition à l'eau, elle devient plus élevée que cela.
Comment augmente la pression dans le système ? Tout comme vous l'avez dit, la vapeur dans le système crée cela, mais elle ne comprime pas le liquide de refroidissement lui-même, car vous ne pouvez pas comprimer les liquides. Au fur et à mesure que de la chaleur est introduite dans le système, le liquide lui-même se dilate, tout comme la vapeur qui se forme. Cela crée la pression et est régulé par la soupape de décharge située dans le bouchon de pression ainsi que par le thermostat/radiateur, qui le maintient suffisamment frais pour que le liquide de refroidissement ne bouille pas. Selon le système lui-même dictera comment la pression est relâchée et comment elle se comportera.
La température de fonctionnement normale d'un véhicule sera rarement de 250 °F. Votre moteur commencera très probablement à voir une grande quantité de ping/cliquetis à cette température. La plupart des véhicules modernes roulent dans la plage 200-210°. Les véhicules plus anciens étaient plus froids en dessous de 195 °, mais c'est une histoire pour un autre jour.
Le mélange de fluides dans des solutions modifie généralement les propriétés physiques d'une manière qui dépasse généralement les paramètres de chaque liquide individuellement. D'autres facteurs incluent la concentration ainsi que la température et la pression.
Eau : Point de congélation 0 C (32F)
Boiling Point: 100 C (212F)
Éthylène glycol : Point de congélation -12 C (10F)< /p>
Boiling Point: 197.3 C (387.1 F)
Dans la solution : point de congélation ) 0% 100% H2O 0F 60% 40% H2O -54 à -70F
Point d'ébullition à 60 % environ 110 C (230 F)
C'est l'une des raisons pour lesquelles les thermostats, les ventilateurs de refroidissement et les bouchons de décharge de pression empêchent tout de rompre les tuyaux, etc.
Autres propriétés intéressantes à noter sont le point d'éclair de l'antigel dans un récipient fermé est de 111 C (232F). Il s'enflammera également automatiquement à 410C (770F). Il est toxique pour les humains et les animaux.
Cette information est disponible sur la fiche technique du matériau.